JP5087219B2 - 咬合具、これを用いた袋およびこれらの製造方法 - Google Patents
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Description
従来のチャックテープは、雄型咬合部を有する雄部材と、雄型咬合部に嵌合される雌型咬合部を有する雌部材とから構成され、それぞれが別々に押出成形されたのち、嵌合した状態で袋に取り付けられる。
そのため、従来のチャックテープ付き袋では、開封前における密封性が十分でないうえ、使用時にチャックテープがそれ以前に開封されていたり、あるいは、異物が混入されていないかを確認するのが不可能であった。
このジッパー付き包装袋は、雄型咬合部を有する雄部材と、雌型咬合部を有する雌部材とを、互いに異なる合成樹脂で別々に成形し、これらを咬合させた状態で袋の開口部内面にヒートシールすると同時に、雄部材と雌部材との対向面を比較的小さなヒートシール強度で接合させた構造である。
しかし、製袋時には、雄部材と雌部材とを咬合した状態で、袋の開口部にヒートシールすると同時に、雄部材と雌部材との対向面を小さなヒートシール強度でヒートシールしなければならないから、つまり、同時に2つの部位を異なる強度でヒートシールしなければならないうえ、雄部材と雌部材との対向面については手で剥離できる程度の強度でヒートシールしなければならないから、密封性が十分に保証できる袋が得にくい。
しかも、雄型咬合部と雌型咬合部との咬合部に対して、雄部材と雌部材とのヒートシール部、つまり、開封部が別に設けられた構成であるから、これら部材の幅方向寸法が大きくなり、小さな袋には不向きである。
本発明の他の目的は、上記目的に加え、改竄防止効果が図れる咬合具、袋の製造方法を提供することにある。
また、本発明の咬合具においては、雄型咬合部と雌型咬合部とが全く接着していない場合でも、つまり、実質的に隙間なく接触している場合でも、両咬合部が開く方向に対して、雄型咬合部と雌型咬合部とにアンダーカットができることで、流通時に咬合部が開く等の不具合の発生を防げる場合がある。
また、雄型咬合部と雌型咬合部との間に実質的に隙間がないから、例えば、これらを袋本体に融着する際にも、これらの変形を防止できる。従って、高い密封性を保証できる。
さらに、雄型咬合部と雌型咬合部とが開封部を兼ねているから、幅寸法を大きくしなくてもよく、小さな袋にも適する。
また、本発明の咬合具は、雄型咬合部を有する雄部材と、前記雄型咬合部と嵌合する雌型咬合部を有する雌部材とが、剥離可能かつ再嵌合可能な咬合具であって、少なくとも前記雄型咬合部と前記雌型咬合部とが、実質的に隙間なく疑似接着または接触しており、前記雄部材と前記雌部材とは、異質の樹脂によって形成されていることを特徴とする。
さらに、本発明の咬合具は、雄型咬合部を有する雄部材と、前記雄型咬合部と嵌合する雌型咬合部を有する雌部材とが、剥離可能かつ再嵌合可能な咬合具であって、少なくとも前記雄型咬合部と前記雌型咬合部とが、実質的に隙間なく疑似接着または接触しており、前記雄部材および雌部材のいずれか一方が、エチレンを主成分とした重合体によって形成され、他方がプロピレンを主成分とした重合体によって形成されていることを特徴とする。
ここで、「異質の樹脂」とは、化学的に見て種類の違う樹脂を意味する。雄部材および雌部材の少なくとも一方を構成する素材が組成物や共重合体を含む場合は、前記組成物や共重合体の50質量%以上を占める成分(主成分)が、雄部材および雌部材の他方を構成する組成物や共重合体の主成分と、化学的に見て種類が異なることを意味する。
例えば、ポリプロピレンとポリエチレン、ポリプロピレンとエチレン・プロピレン共重合体(プロピレンユニットは50質量%未満)は異質の樹脂である。ポリプロピレンと「ポリプロピレンとポリエチレンの組成物(PPは50質量%以上)」は異質の樹脂ではない。
なお、一体的に成形する方法としては、共押出形成や逐次積層成形などによって形成できる。
この構成によれば、雄部材の接合面を除く雄部材表面の60%以上が、雌部材の接合面を除く雌部材表面と実質的に隙間なく接触しているから、高い密封性を達成できる。雄部材の接合面を除く雄部材表面の接触面積については、60%以上であればよいが、好ましくは70%以上、より好ましくは90%以上がよい。
この構成によれば、互いに咬合しあう雄型咬合部の断面形状と雌型咬合部の溝断面形状とが同一断面形状に形成されているから、雄型咬合部と雌型咬合部とが隙間なく接した状態の咬合状態が得られる。従って、これらの間には隙間が生じないため、より高い密封性を達成できる。
この構成によれば、雄部材の帯状基体の接合面とは反対側面には、雌部材の雌型咬合部の少なくとも一部が接しているから、雄型咬合部と雌型咬合部との接触面積に、雄部材の帯状基体と雌部材の雌型咬合部との接触面積が加わるため、両者の接触面積を更に増大させることができ、より高い密封性を達成できる。
ここで、雌部材の雌型咬合部が接する部分は、雄部材の雄型咬合部近傍が好ましく、雄型咬合部を挟んだ両側に接していればより好ましい。
この構成によれば、雄部材と雌部材とを剥離する際、これらを離れる方向に力を加えると、剥離開始部に応力が集中するので、剥離しやすい。
剥離開始部の溝は、咬合具の帯状方向(長手方向)の長さと同じでもよいが、咬合具の帯状方向(長手方向)に間欠的に設けられていてもよい。溝の形状については、V溝や矩形溝などを例示することができるが、形状は任意である。
この構成によれば、簡単な構成で剥離開始部を形成することができる。雄部材や雌部材の成形時に一緒に剥離開始部を形成することもできる。
このような構成であれば、手で剥離しやすい。剥離強度が50N/50mmを超えると、手による剥離が困難になるため、望ましくは35N/50mm以下がよい。逆に低すぎると、流通時に誤って開封する恐れがあるため、25N/50mm以上であることが望ましい。
この構成によれば、柔軟性に優れたエチレンを主成分とした重合体と、柔軟性が低いプロピレンを主成分とした重合体とを用いたので、雄部材と雌部材とを剥離しやすく、かつ、密封性も高めることができる。とくに、雄部材と雌部材とを、剥離、再嵌合するためには、変形が大きい雌部材を柔軟性に優れたエチレンを主成分とした重合体で形成し、雄部材をプロピレンを主成分とした重合体で形成するのが望ましい。
この構成によれば、雄部材および雌部材がシール層を備えているから、異質の樹脂からなる雄部材および雌部材であっても、片方の部材と同じ化学種の素材からなる袋本体に融着しやすい。
この構成によれば、上述した効果が期待できる袋が得られる。
本発明の袋の製造方法は、雄型咬合部を有する雄部材と、前記雄型咬合部と嵌合する雌型咬合部を有する雌部材とを、異質の樹脂によって、かつ、咬合状態で一体成形して咬合具を得る咬合具成形工程と、この咬合具成形工程によって成形された咬合具を咬合状態のまま袋本体の開口部に溶着または接着して袋を形成する製袋工程とを備えることを特徴とする。
ここで、異質の樹脂としては、相溶性が低い樹脂が選択されるのがよい。
雄部材と雌部材とを再嵌合させたのち、再開封すると、成形後に剥離する力より小さい力で開封できるような強度設定にしておけば、2回目以降の開封時の強度が小さくなるため、最初の剥離時であるか、再開封時であるかを判別できる。従って、改竄防止効果が期待できる。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態を図1〜図3に示す。図1は第1実施形態の袋の正面図、図2は図1のII-II線断面図、図3は袋の開封状態の断面図である。
第1実施形態の袋は、袋本体10と、この袋本体10の開口部(開封部)に取り付けられた咬合具20とを備えている。
フィルム11,12は、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)製の単層構造のフィルムで、例えば、キャスティング法、溶融押出法、カレンダ法など公知の方法で製造される。なお、本実施形態では、フィルム11,12を単層構造としたが、延伸ナイロン(ONY)、延伸ポリプロピレン(OPP)、延伸ポリエチレンテレフタレート(OPET)の外層と、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、キャストポリプロピレン(CPP)などのシーラント層とのラミネート品であってもよい。
雄部材21は、接合面22Aを有する帯状基体22と、この帯状基体22の接合面22Aとは反対側の面22Bに帯状方向に沿って一体的に突出形成された雄型咬合部23と、帯状基体22の接合面22Aに設けられたシール層24とを備えている。
雄型咬合部23は、帯状基体22の幅方向中央に帯状基体22の表面(面22B)から離れるに従って、幅寸法がテーパ状に広がったのち、テーパ状に狭まる形状、つまり、断面五角形形状に形成されている。シール層24は、一定の厚みで、かつ、帯状基体22の幅寸法と略同じ幅寸法に形成されている。
雌型咬合部28は、帯状基体27の幅寸法と略同じ幅寸法の断面矩形状に形成され、先端側面に雄型咬合部23の断面形状と同一断面形状(断面五角形形状)の咬合溝28Aを有する。シール層29は、一定の厚みで、かつ、帯状基体27の幅寸法と略同じ幅寸法に形成されている。
つまり、雄部材21と雌部材26とは、雄型咬合部23と雌型咬合部28とが隙間なく接しているとともに、雄部材21の帯状基体22の接合面22Aとは反対側の面22Bと雌部材26の雌型咬合部28の先端面とが隙間なく接した形状に構成されている。言い換えると、雄部材21の接合面22Aを除く雄部材表面の90%以上が、雌部材26の接合面27Aを除く雌部材表面と実質的に隙間なく接触している。従って、雄部材21と雌部材26とが咬合した状態では、内部に隙間がない断面矩形形状に構成される。
エチレンを主成分とする重合体としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)などが挙げられる。プロピレンを主成分とした重合体としては、ポリプロピレンを主成分とするエチレンの共重合体、ホモのポリプロピレン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)などが望ましい。
エチレンを主成分とした重合体と、プロピレンを主成分とした重合体とを用いて、雌部材26および雄部材21を形成した場合、シール層24,29は、メタロセンLLとすることが望ましい。
とくに、密度が905kg/m3以下、MFRが5g/10min以下であるメタロセンLLを50〜100wt%含み、残りの50〜0wt%は、密度が905kg/m3以下、MFRが5g/10minを超えるメタロセンLL、または、プロピレンを主成分とするブテン−1との共重合体から選ばれる。
袋の製造にあたっては、まず、咬合具成形工程で咬合具20を得たのち、製袋工程において袋を製造する。
咬合具成形工程では、雄部材21と、雌部材26とを、異質の樹脂によってかつ咬合状態で一体成形して咬合具20を得る。
具体的には、プロピレンを主成分とした共重合体(雄部材21の帯状基体22および雄型咬合部23を形成する樹脂)と、エチレンを主成分とした共重合体(雌部材26の帯状基体27および雌型咬合部28を形成する樹脂)と、メタロセンLL(シール層24,29を形成する樹脂)を、3台の押出機を用いて共押出成形し、雄部材21と雌部材26とが咬合状態の咬合具20を得る。
具体的には、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)製の単層構造のフィルム11,12の開口部(開封部)に咬合具成形工程によって成形された咬合具20を咬合状態のまま熱融着するとともに、他の3辺を熱融着して袋を形成する。
雄部材21と雌部材26とを再嵌合させたのち、再開封すると、成形後に剥離する力より小さい力で開封できるような強度(従来の咬合具と同程度、5〜40N/50mm程度)に設定されているため、つまり、最初の剥離時と、再開封時とで、強度が異なるため、最初の剥離時であるか、再開封時であるかを判別できる。従って、改竄防止効果が期待できる。
前記実施形態において、雄部材21と雌部材26との表面が接する境界面に剥離開始部を設けるようにしてもよい。例えば、図4に示すように、咬合具20の幅方向の断面から見ると、咬合具20の帯状方向と直交する幅方向(開封端側)であって、雄部材21と雌部材26との表面が接する境界面に剥離開始部40を形成してもよい。
剥離開始部40は、雄部材21と雌部材26との表面が接する境界面の一方、ここでは、雌部材26の雌型咬合部28にV溝41を形成することによって構成されている。あるいは、図5に示すように、雄部材21と雌部材26との表面が接する境界面の一方、例えば、雌部材26の雌型咬合部28に矩形溝42を形成した構成であってもよい。
このような剥離開始部40を設ければ、袋本体10を構成するフィルム11,12に剥がす力を加えると、これらの力が剥離開始部40に集中するので、手で剥離しやすい。
なお、剥離開始部40を構成するV溝41や矩形溝42は、咬合具20の帯状方向(長手方向)の長さと同じでもよいが、咬合具20の帯状方向(長手方向)に間欠的に設けられていてもよい。
第2実施形態〜第4実施形態を図6〜図8に示す。これらの実施形態では、雄部材21の雄型咬合部23の形状や雌部材26の雌型咬合部28の形状が、前記実施形態の形状と異なる。
図6に示す咬合具20B(第2実施形態の咬合具)では、雌部材26の雌型咬合部28の輪郭形状が五角形形状に形成されている点が異なる。なお、雄部材21の雄型咬合部23は前記実施形態を同じ形状である。
図7に示す咬合具20C(第3実施形態の咬合具)では、雌部材26の雌型咬合部28の輪郭形状が先端に向かうに従って次第に内側へつぼむ円弧状に形成されている点が異なる。なお、雄部材21の雄型咬合部23は前記実施形態を同じ形状である。
この例では、雄部材21の雄型咬合部23は、帯状基体22の表面(面22B)から離れるに従って、幅寸法がテーパ状に広がったのち、次第につぼまる円弧状に形成され、かつ、幅方向片側(開封端側)に帯状基体22の表面(面22B)に向かって突出するフック部31を備える形状に形成されている。雌部材26の雌型咬合部28は、このフック部31に嵌合するフック溝32を有する形状の咬合溝28Aを備えている。
このような構成であれば、フック部31とフック溝32とが係合しているため、より高い密封性を確保できる。
例えば、雄型咬合部23を2層以上で構成し、その雄型咬合部23の表面層(雌型咬合部28と接する層)を、雌型咬合部28を構成する樹脂と異質の樹脂から構成し、表面層を除く雄型咬合部23を構成する樹脂を雌型咬合部28を構成する樹脂と同じとしてもよい。
これとは逆に、雌型咬合部28の表面層が、雄型咬合部23を構成する樹脂と異質の樹脂であってもよい。また、雄型咬合部23および雌型咬合部28の表面層同士が異質の樹脂から構成され、両咬合部23,28の表面層を除く部分は同じ樹脂から構成されていてもよい。
また、一つの咬合具に、本発明の咬合部を2以上含む場合や、一つの咬合具に、本発明の咬合部と従来の咬合部とを含む場合も、本発明に含まれる。
本実施例で製造した咬合具を図5に示す。ここで使用した雄部材21、雌部材26、シール層24,29の材料は次の通りである。
雄部材 :エチレン含有量1wt%、融点が154℃、融解エンタルピーが72J/g、Mw/Mnが2.6のプロピレン共重合体。
雌部材 :低密度ポリエチレン。
シール層:密度が890kg/m3、MFRが4.0g/10minであるメタロセンLLを80wt%と、密度が890kg/m3、MFRが3.2g/10minであるプロピレン−ブテン−1共重合体20wt%とのブレンド品。
これら3種の樹脂を3台の押出機を用いて、共押出成形し、雄部材と雌部材とが咬合状態の咬合具を得た。
二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(12μm)と直鎖状低密度ポリエチレン(50μm)とのラミネートフィルム2枚の開封部に咬合具を熱融着するとともに、残りの3辺を熱融着して咬合具付袋を得た。
評価方法は、手による剥離性、剥離強度測定、手による再封止の可否、再開封強度測定を実施した。評価結果を表1に示す。
剥離強度:引張試験機にてクロスヘッドスピード300mm/min
再嵌合感:○再嵌合可能、×再嵌合不可
再開封強度:引張試験機にてクロスヘッドスピード300mm/min
20,20B〜20D…咬合具
21…雄部材
22…帯状基体
23…雄型咬合部
24…シール層
26…雌部材
27…帯状基体
28…雄型咬合部
29…シール層
40…剥離開始部
41…V溝(剥離開始部)
42…矩形溝(剥離開始部)
Claims (15)
- 雄型咬合部を有する雄部材と、前記雄型咬合部と嵌合する雌型咬合部を有する雌部材とが、剥離可能かつ再嵌合可能な咬合具であって、
少なくとも前記雄型咬合部と前記雌型咬合部とが、実質的に隙間なく疑似接着しており、
前記雄型咬合部と前記雌型咬合部との少なくともいずれか一方の表面層は、互いに接する少なくともいずれか他方と異質の樹脂で構成されていることを特徴とする咬合具。 - 雄型咬合部を有する雄部材と、前記雄型咬合部と嵌合する雌型咬合部を有する雌部材とが、剥離可能かつ再嵌合可能な咬合具であって、
少なくとも前記雄型咬合部と前記雌型咬合部とが、実質的に隙間なく疑似接着または接触しており、
前記雄部材と前記雌部材とは、異質の樹脂によって形成されていることを特徴とする咬合具。 - 雄型咬合部を有する雄部材と、前記雄型咬合部と嵌合する雌型咬合部を有する雌部材とが、剥離可能かつ再嵌合可能な咬合具であって、
少なくとも前記雄型咬合部と前記雌型咬合部とが、実質的に隙間なく疑似接着または接触しており、
前記雄部材および雌部材のいずれか一方が、エチレンを主成分とした重合体によって形成され、他方がプロピレンを主成分とした重合体によって形成されていることを特徴とする咬合具。 - 請求項1または請求項3に記載の咬合具において、
前記雄部材と前記雌部材とは、異質の樹脂によって形成されていることを特徴とする咬合具。 - 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の咬合具において、
前記雄部材は、接合面を有する帯状基体と、この帯状基体の接合面とは反対側面に帯状方向に沿って一体的に突出形成された前記雄型咬合部とを有し、
前記雌部材は、接合面を有する帯状基体と、この帯状基体の接合面とは反対側面に帯状
方向に沿って一体的に形成された溝状の前記雌型咬合部とを有し、
前記雄部材の接合面を除く雄部材表面の60%以上が、前記雌部材の接合面を除く雌部材表面と実質的に隙間なく接触していることを特徴とする咬合具。 - 請求項1〜請求項5のいずれかに記載の咬合具において、
前記雄型咬合部の断面形状と前記雌型咬合部の溝断面形状とが同一断面形状に形成されていることを特徴とする咬合具。 - 請求項5に記載の咬合具において、
前記雄部材の帯状基体の接合面とは反対側面には、前記雌部材の雌型咬合部の少なくとも一部が接していることを特徴とする咬合具。 - 請求項1〜請求項7のいずれかに記載の咬合具において、
前記雄部材と前記雌部材との表面が接する境界面には剥離開始部が形成されていることを特徴とする咬合具。 - 請求項8に記載の咬合具において、
前記剥離開始部は、前記雄部材と前記雌部材との表面が接する境界面の一方に形成された溝であることを特徴とする咬合具。 - 請求項1〜請求項9のいずれかに記載の咬合具において、
前記雄部材と雌部材との咬合が開く剥離強度が、50N/50mm以下、25N/50mm以上であることを特徴とする咬合具。 - 請求項1,請求項2,請求項4〜請求項10のいずれかに記載の咬合具において、
前記雄部材および雌部材のいずれか一方が、エチレンを主成分とした重合体によって形成され、他方がプロピレンを主成分とした重合体によって形成されていることを特徴とする咬合具。 - 請求項1〜請求項11のいずれかに記載の咬合具において、
前記雄部材および雌部材のそれぞれの接合面側には、シール層が形成されていることを特徴とする咬合具。 - 請求項1〜請求項12のいずれかに記載の咬合具を、袋本体の開口部に備えていることを特徴とする袋。
- 雄型咬合部を有する雄部材と、前記雄型咬合部と嵌合する雌型咬合部を有する雌部材とを、異質の樹脂によって、かつ、咬合状態で一体成形することを特徴とする咬合具の製造方法。
- 雄型咬合部を有する雄部材と、前記雄型咬合部と嵌合する雌型咬合部を有する雌部材とを、異質の樹脂によって、かつ、咬合状態で一体成形して咬合具を得る咬合具成形工程と、
この咬合具成形工程によって成形された咬合具を咬合状態のまま袋本体の開口部に融着または接着して袋を形成する製袋工程とを備えることを特徴とする袋の製造方法。
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