JP3650465B2

JP3650465B2 - 咬合具及び咬合具付き包装袋

Info

Publication number: JP3650465B2
Application number: JP09093196A
Authority: JP
Inventors: 研一田中
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2016-04-12
Also published as: ATE205799T1; DE69706741D1; DE69706741T2; EP0801003A3; EP0801003A2; US5817380A; EP0801003B1; JPH09276009A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は咬合具及び咬合具付き包装袋に関し、食品や医療品の包装に使用される。
【０００２】
【背景技術】
袋の開封部に雄部材及び雌部材よりなる帯状の咬合具（嵌合具）を設けることにより、開閉自在とした袋（チャック袋）が食品、医薬品、雑貨等の多くの分野で使用されている。そして、この咬合具付き袋の製造方法としては、種々の方法が提案されている。
【０００３】
例えば、（１）咬合具を備えた袋本体フィルムを一体に押出し成形して製造する方法、（２）袋本体フィルム上に咬合具を押出し成形する方法、（３）予め、咬合具付きのテープを製造し、このテープを袋本体フィルムに熱融着する方法、等がある。
これらの製造方法のうち、近年、製造コスト、保管等の観点から、前記（３）の方法が一般的になってきている。
【０００４】
前記咬合具の材質は、一般に、袋本体の咬合具が融着されるフィルム層であるシーラント層と同種の樹脂とされている。例えば、シーラント層がポリエチレン系の場合、咬合具の材質としては同種の樹脂である低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＬＤＰＥ等からなる咬合具は、その製造過程において、ＭＤ方向（咬合具の移動方向）に収縮応力が残留する傾向がある。その結果、咬合具を袋本体に熱融着する際、その融着熱により前記残留応力が緩和されるうえに、咬合具の溶融、再結晶がおこって体積が減少するため、咬合具と袋本体との融着部分に皺が発生して袋の商品価値を落としていた。この皺の発生は、融着温度が高いほど顕著に見られる。
【０００６】
本発明の目的は、袋本体への熱融着を低温で行うことができ、袋本体との熱融着部分における皺の発生を確実に防止できる咬合具及び咬合具付き袋を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明に係る咬合具は、雄部材と雌部材が、それぞれ袋本体への融着部と、この融着部以外の部分とを備え、少なくとも前記融着部は、密度が 0.850〜0.935g／ml、重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）で規定される分子量分布が２〜５、分岐数の分子量依存性幅が０〜５個／１０００カーボン、オルトジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）可溶分が10重量％以下、及び示差走査熱量計（ＤＳＣ）による最高融点（Ｔｍ(max)）が115℃以下であるエチレン・α−オレフィン共重合体からなることを特徴とする。
【０００８】
前記エチレン・α−オレフィン共重合体は、遷移金属化合物を触媒として、エチレンと炭素数３〜１０のα−オレフィンとを共重合させることにより得られ、例えば、通常のスラリー共重合法、気相共重合法、環状共重合法、溶液共重合法、懸濁共重合法等の共重合方法により製造することができる（特開平5-331324号公報参照）。
【００１０】
前記密度の測定条件は、JIS Ｋ-6760に準拠したものであり、アニール無しの密度勾配管法で測定することができる。
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、0.850〜0.935g／mlであり、好ましくは、0.880〜0.920g／mlであり、より好ましくは、0.890〜0.910g／mlである。この密度が、0.850g／ml未満の場合には、咬合具の剛性が低下し、時間の経過とともに咬合具にべたつきが生じる。逆に、0.935g／mlを超えると低温でのシール性が得られなくなる。
【００１１】
前記分子量分布は、ＧＰＣ測定器Ｍ１５０Ｃ〔Ｗａｔｅｒｓ社製〕にディファレンシャルビスコメータＭＯＤＥＬ１１０〔Ｖｉｓｃｏｔｅｋ社製〕を接続した測定機器を用いて求めることができる。測定条件は、カラム Shodex UT-806Lを２本用い、サンプル量 2mg／ml、温度135℃、流量1ml／分、溶媒トリクロロベンゼン（ＴＣＢ）の流入量 200μgとすればよく、これにより得られた絶対分子量（Ｍｗ及びＭｎ）の値から分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を求めることができる。
【００１２】
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体の分子量分布は、２〜５であり、好ましくは、２．５〜４．５である。この分子量分布が２未満の場合には、樹脂圧力が高くて押出し特性が悪いうえに、溶融弾性が低くて溶融樹脂が安定せず成形性が悪化する。逆に、分子量分布が５を超えると、高分子量成分及び低分子量成分が増加し、良好な物性が得られない。
【００１３】
前記分岐数の分子量依存性幅は、ＧＰＣ測定器Ｍ１５０Ｃ（Ｗａｔｅｒｓ社製）と、分岐度を測定するＦＴＩＲ（パーキンエルマー社製，１７６０）を用いて求めることができる。測定条件は、カラム Shodex UT-806Lを２本用い、サンプル量 5mg／ml、温度135℃、流量 1ml／分、溶媒トリクロロベンゼン（ＴＣＢ）とすればよい。この測定条件で求めた分子量分布を１０分割し、ＦＴＩＲで求めたそれぞれの留分の平均分岐数、すなわち、分子量毎の分岐数の最大値と最小値の差を分子量依存性の幅とした（但し、分割面積が 4％以下の留分はカットした。）。
【００１４】
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体の分岐数の分子量依存性幅は、０〜５個／１０００カーボンであり、好ましくは、０〜４個／１０００カーボンである。すなわち、どの分子量留分（高分子量留分、低分子量留分を問わず）をとっても、その中での共重合体の分岐数の差に大きな差はない。全ての分子量留分における共重合体の炭素原子１０００個に対して、最大の分岐数と最小の分岐数の差は、０〜５であることを意味する。この分子量依存性幅が５を超えると、樹脂がべたつくことにより嵌合性が悪化し、また、溶融温度が高くなることによりヒートシール性が悪化する。
【００１５】
前記ＯＤＣＢ可溶分は、次のような手順で求めることができる。すなわち、サンプル 100mgを20mlのＯＤＣＢに135℃で溶解し、クロモソルブＰを充填したカラムに 35℃まで徐冷して吸着させる。この後、カラム温度を一定速度で上昇させ、カラムから流出した溶液の濃度をＩＲ検出器により検出し、35℃で吸着されなかった成分と全体の濃度比（重量分率）を求め、ＯＤＣＢ可溶分とする。
【００１６】
ＯＤＣＢ可溶分は、高分岐成分の多少を示す指標であり、この値が大きいと高分岐成分が多いことを意味する。
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体のＯＤＣＢ可溶分は10重量％以下であり、好ましくは 7重量％以下である。このＯＤＣＢ可溶分が10重量％を超えるとヒートシール性が低下する。
【００１７】
ＤＳＣによる最高融点（Ｔｍ(max)）は、次のようにして求めることができる。すなわち、測定装置として、ＤＳＣ７シリーズＴＡＳ〔パーキンエルマー社製〕を用い、測定条件は、サンプル量10mg／mlを用いて、先ず、190℃で 3分間保持後、-10℃／分で 25℃まで降温し、25℃で3分間保持後、10℃／分で140℃まで昇温し、最高融解ピーク温度をＴｍ(max)とする。
【００１８】
Ｔｍ(max)は、低分岐成分の多少を示す指標であり、この値が大きいと低分岐成分が多いことを意味する。
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体のＴｍ(max)は、115℃以下であり、好ましくは、113℃以下である。このＴｍ(max)が、115℃を超えると透明性及びヒートシール性の改良効果が低下する。
【００１９】
本発明の第２発明に係る咬合具は、雄部材と雌部材が、それぞれ袋本体への融着部と、この融着部以外の部分とを備え、少なくとも前記融着部は、低密度ポリエチレンと、密度が0.850〜0.935g／ml、重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）で規定される分子量分布が２〜５、分岐数の分子量依存性幅が０〜５個／１０００カーボン、オルトジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）可溶分が10重量％以下、及び示差走査熱量計（ＤＳＣ）による最高融点が115℃以下であるエチレン・α−オレフィン共重合体との混合物からなり、この混合物には、エチレン・α−オレフィン共重合体が60〜95重量％含まれていることを特徴とする。
【００２０】
本発明では、雄部材と雌部材の少なくとも融着部に低密度ポリエチレンを含有させたので、エチレン・α−オレフィン共重合体を単独で用いるよりも形状保持性を向上させることができる。
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体は、第一発明と同じ物性を有するものである。
低密度ポリエチレンは、その密度が0.90〜0.94g/mlのものが好ましい。この低密度ポリエチレンには、例えば、エチレンの単独重合体、直鎖状低密度ポリエチレン等が含まれる。
【００２１】
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体と低密度ポリエチレンとの配合割合は、前者60〜95重量％に対し、後者40〜5重量％であり、好ましくは、前者95〜65重量％に対して、後者5〜35重量％であり、より好ましくは、前者95〜80重量％に対して、後者5〜20重量％である。
このエチレン・α−オレフィン共重合体の配合割合が60重量％未満であると、低温シール性が充分に得られなくなる。
【００２２】
また、低密度ポリエチレンとエチレン・α−オレフィン共重合体との混合物は、そのＭＩが 1〜20g／10分のものが好ましく、より好ましくは、2〜12g／10分のものである。このＭＩが 1g／10分より小さいと、生産速度が遅くなり、得られた成形品の表面に肌荒れが出やすい。逆に、20g／10分よりも大きいと雄部材及び雌部材の形状保持がしにくくなる。
【００２３】
本発明の第３発明に係る咬合具は、第１発明または第２発明において、前記融着部以外の部分は低密度ポリエチレンよりなることを特徴とする。
【００２４】
低密度ポリエチレンは、その密度が0.90〜0.94g／mlのものが好ましく、エチレンの単独重合体であってもよく、直鎖状低密度ポリエチレンであってもよい。また、低密度ポリエチレンは、そのＭＩが1〜20g／分のものが好ましく、より好ましくは2〜12g／分のものである。このＭＩが 1g／10分より小さいと、生産速度が遅くなり、得られた成形品の表面に肌荒れが出やすい。逆に、20g／10分よりも大きいと雄部材及び雌部材の形状保持がしにくくなる。
【００２５】
本発明の第４発明に係る咬合具付き包装袋は、第１発明から第３発明のいずれかに記載した咬合具が、前記融着部を介して袋本体に融着されていることを特徴とする。
【００２６】
袋本体を構成する樹脂は、第１発明から第３発明のいずれかに記載した咬合具を融着できる樹脂であれば特に限定するものではないが、前述したエチレン・α−オレフィン共重合体からなることが好ましく、これによれば、咬合具の袋本体への熱融着を低温で行えるようになり、皺の発生をより確実に防止できる。
また、袋本体が複数層からなる積層体である場合には、少なくとも咬合具が融着されるシーラント層が、前述したエチレン・α−オレフィン共重合体よりなることが好ましい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１と図２に示すように、本実施形態の咬合具１０は、一方の帯状の雄部材１１と、この雄部材１１と咬合する他方の雌部材１２とを含んで構成されている。雄部材１１は、袋本体３１に融着される融着部である帯状基部２１と、咬合機能を有する咬合部２２とを備えている。この咬合部２２は、断面ハート形の頭部２２Ａと、この頭部２２Ａと帯状基部２１とを連結する断面棒状の連結部２２Ｂよりなる。
【００２８】
雌部材１２は、袋本体３１に融着される融着部である帯状基部２５と、咬合機能を有する咬合部２６を備えている。この咬合部２６は、断面円弧状の第一のフック部２６Ａおよび第二のフック部２６Ｂからなり、これらのフック部２６Ａ，２６Ｂは対向して帯状基部２５に融着されている。
【００２９】
そして、雄部材１１と雌部材１２の各帯状基部２１，２５及び咬合部２２，２６は、エチレン・α−オレフィン共重合体からなる。
このエチレン・α−オレフィン共重合体は、ＭＩが 0.3〜15g／10分、密度が0.850〜0.935g／ml、分子量分布が２〜５、分岐数の分子量依存性幅が０〜５個／１０００カーボン、ＯＤＣＢ可溶分が10重量％以下、及びＤＳＣによるＴｍ(max)が115℃以下のものである。
【００３０】
このような本実施形態の雄部材１１は、帯状基部２１と咬合部２２とを共押出しにより融着させて製造することができる。また、雌部材１２も同様に、帯状基部２５と咬合部２６とを共押出しにより融着させて製造することができる。
【００３１】
一方、本実施形態の咬合具付き包装袋３０は、前述した咬合具１０と袋本体３１を含んで構成されている。咬合具１０の雄部材１１と雌部材１２は、その各帯状基部２１，２５を介して袋本体３１を構成するフィルム３２にそれぞれ融着されている。
【００３２】
なお、本実施形態では、雄部材１１と雌部材１２の各帯状基部２１，２５及び咬合部２２，２６をエチレン・α−オレフィン共重合体により形成したが、咬合部２２，２６を低密度ポリエチレンにより形成してもよい。
また、帯状基部２１，２５及び咬合部２２，２６を、低密度ポリエチレンと前述した物性を有するエチレン・α−オレフィン共重合体との混合物により構成してもよい。
さらに、帯状基部２１，２５を低密度ポリエチレンとエチレン・α−オレフィン共重合体との混合物により構成し、咬合部２２，２６を低密度ポリエチレンにより形成してもよい。
【００３３】
【実施例】
［実施例１］
前記実施形態において、帯状基部２１，２５及び咬合部２２，２６の材質を、ＭＩが 6g／分、密度が 0.89g／ml、分子量分布が４．１、分岐数の分子量依存性幅が３．９個／１０００カーボン、ＯＤＣＢ可溶分が 3.0重量％、及びＤＳＣによるＴｍ(max)が95℃のエチレン・α−オレフィン共重合体とした。
【００３４】
また、袋本体３１を構成するフィルム３２を、二軸延伸ナイロンフィルム（15μm）層／直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（40μm）層の二層構造のラミネートフィルムとした。
このフィルム３２の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）フィルム層をシーラント層とし、このシーラント層に、咬合具１０の各帯状基部２１，２５を、チャックシール圧力1kg／cm²、60ショット／分で製袋した。
【００３５】
［実施例２］
前記実施形態において、帯状基部２１，２５及び咬合部２２，２６の材質を、実施例１で用いたエチレン・α−オレフィン共重合体（80重量％）に、ＭＩが6g／10分、密度が0.94g／mlの直鎖状低密度ポリエチレン（20重量％）を混合した混合物とした。
袋本体３１を構成するフィルム３２は実施例１と同じである。この袋本体３１と咬合具１０を用いて実施例１と同様にして製袋を行った。
【００３６】
［実施例３］
前記実施形態において、帯状基部２１，２５の材質を、実施例１で用いたエチレン・α−オレフィン共重合体とし、咬合部２２，２６の材質を実施例２の咬合具１０に用いたものと同じ直鎖状低密度ポリエチレンとした。
袋本体３１を構成するフィルム３２は、実施例１と同じであり、実施例１と同様にして製袋を行った。
【００３７】
［実施例４］
咬合具１０は、実施例３と同じものとした。
袋本体３１を構成するフィルム３２を、二軸延伸ナイロンフィルム（15μm）層／エチレン・α−オレフィン共重合体フィルム層（40μm）の二層構造のラミネートフィルムとした。このエチレン・α−オレフィン共重合体フィルムの材質は、本実施例の咬合具１０の帯状基部２１，２５の材質と同じである。
このフィルム３２のエチレン・α−オレフィン共重合体フィルム層をシーラント層としこのシーラント層に、咬合具１０の各帯状基部２１，２５を、チャックシール圧力1kg／cm²、60ショット／分で製袋した。
【００３８】
［比較例１］
帯状基部２１，２５及び咬合部２２，２６の材質を、実施例２の咬合具１０に用いたものと同じ直鎖状低密度ポリエチレンとした。
袋本体３１を構成するフィルム３２は、実施例１と同じであり、実施例１と同様にして製袋を行った。
【００３９】
［比較例２］
帯状基部２１，２５及び咬合部２２，２６の材質を、実施例２の咬合具１０に用いたものと同じエチレン・α−オレフィン共重合体と直鎖状低密度ポリエチレンとの混合物とした。この混合物における各樹脂の含有量を、エチレン・α−オレフィン共重合体を40重量％、直鎖状低密度ポリエチレンを60重量％とした。
袋本体３１を構成するフィルム３２は、実施例１と同じであり、実施例１と同様にして製袋を行った。
【００４０】
次に、実施例１〜４及び比較例１〜２の咬合具付き包装袋３０について、低温シール性、および帯状基部２１，２５と袋本体３１を構成するフィルム３２との融着部分におけるシール皺を調べた。それらの結果を表１に示す。
低温シール性の評価は、帯状基部２１，２５をフィルム３２に融着する際、実用的に必要な融着強度を得るのに必要なチャックシール温度を測定することにより行った。そして、比較例１のチャックシール温度を基準として、比較例１と変わらないものを×、比較例１との差が、5℃未満のものを△、5℃以上10℃未満のものを○、10℃以上のものを◎とした。
【００４１】
帯状基部２１，２５とフィルム３２との融着部分におけるシール皺の評価は、10人のパネルにより皺について観察評価することにより行った。採点基準は次の５段階である。表１には平均点を記載した。
５点…非常に皺が目立つ
４点…皺が気になる
３点…普通
２点…皺が気にならない
１点…皺が事実上認められない
【００４２】
【表１】

【００４３】
表１より、実施例１〜４に係る咬合具１０によれば、各帯状基部２１，２５は、ＭＩが 0.3〜15g／10分、密度が 0.850〜0.935g／ml、分子量分布が２〜５、分岐数の分子量依存性幅が０〜５個／１０００カーボン、ＯＤＣＢ可溶分が10重量％以下、及びＤＳＣによるＴｍ(max)が115℃以下であるエチレン・α−オレフィン共重合体を含有しているため、帯状基部２１，２５が直鎖状低密度ポリエチレン単体からなる比較例１の咬合具１０よりもチャックシール温度が低く、良好な低温シール性が得られることがわかる。
【００４４】
実施例１，３，４の帯状基部２１，２５は、エチレン・α−オレフィン共重合体単体からなるため、チャックシール温度が比較例１よりも5℃以上も低く、とくに優れた低温シール性が得られる。
さらに、実施例４の袋本体３１を構成するフィルム３２のシーラント層は、エチレン・α−オレフィン共重合体フィルムからなり、帯状基部２１，２５と同じ材質であるため、最もチャックシール温度が低く、最も優れた低温シール性が得られることがわかる。
【００４５】
また、実施例１〜４の咬合具１０によれば、袋本体３１に融着する際の融着温度を低くできるため、シール皺の発生は気にならない程度であり、シール皺の発生を防止できることがわかる。
さらに、実施例４のフィルム３２のシーラント層は、帯状基部２１，２５と同じ材質のエチレン・α−オレフィン共重合体フィルムからなるため、融着温度が最も低くてすみ、従って、とくに優れた皺の発生防止効果が得られる。
【００４６】
一方、比較例２の帯状基部２１，２５及び咬合部２２，２６は、実施例２と比較して直鎖状低密度ポリエチレンの含有量が多く、エチレン・α−オレフィン共重合体の含有量が60重量％未満であるため、充分な低温シール性が得られなくなり、皺の発生も顕著である。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、袋本体への熱融着を低温で行うことができ、袋本体との熱融着部分における皺の発生を確実に防止できる咬合具及び咬合具付き袋が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る咬合具及び咬合具付き包装袋を示す断面図である。
【図２】前記実施形態に係る咬合具及び咬合具付き包装袋を示す断面図である。
【符号の説明】
１０咬合具
１１雄部材
１２雌部材
２１，２５帯状基部
２２，２６咬合部
３０咬合具付き包装袋
３１袋本体

Claims

雄部材と雌部材が、それぞれ袋本体への融着部と、この融着部以外の部分とを備え、
少なくとも前記融着部は、密度が0.850〜0.935g／ml、重量平均分子量／数平均分子量で規定される分子量分布が２〜５、分岐数の分子量依存性幅が０〜５個／１０００カーボン、オルトジクロロベンゼン可溶分が10重量％以下、及び示差走査熱量計による最高融点が115℃以下であるエチレン・α−オレフィン共重合体からなることを特徴とする咬合具。
雄部材と雌部材が、それぞれ袋本体への融着部と、この融着部以外の部分とを備え、
少なくとも前記融着部は、低密度ポリエチレンと、密度が0.850〜0.935g／ml、重量平均分子量／数平均分子量で規定される分子量分布が２〜５、分岐数の分子量依存性幅が０〜５個／１０００カーボン、オルトジクロロベンゼン可溶分が10重量％以下、及び示差走査熱量計による最高融点が115℃以下であるエチレン・α−オレフィン共重合体との混合物からなり、この混合物には、エチレン・α−オレフィン共重合体が60〜95重量％含まれていることを特徴とする咬合具。
前記融着部以外の部分は低密度ポリエチレンよりなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の咬合具。
請求項１から請求項３のいずれかに記載した咬合具が、前記融着部を介して袋本体に融着されていることを特徴とする咬合具付き包装袋。