JP6433856B2 - ジッパーテープおよびジッパーテープ付袋体 - Google Patents
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Description
このようなジッパーテープ付袋体は、一般的に、ジッパーテープを袋本体の最内層となる接合層と、ジッパーテープの接合層とを接合することにより製造される。袋本体の接合層としては、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂などが広く使用されている。ジッパーテープの接合層と袋本体の接合層とを接合する際、両層が同種の樹脂によるものであれば、接合強度などに差支えなくジッパーテープを袋本体に接合することができる。そこで、例えば特許文献1に記載のように、ジッパーテープの接合層としても、袋本体の接合層と同種のポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂などを用い、ジッパーテープを袋本体に接合させている。このように、従来のジッパーテープ付袋体では、袋本体の接合層の材質に応じて、ジッパーテープの接合層の材質を選択する必要があった。
そこで、袋本体の接合層がポリエチレン系樹脂であってもポリプロピレン系樹脂であっても、ジッパーテープを接合できる構成が検討されている(例えば、特許文献2,3参照)。
特許文献2に記載のジッパーテープ付袋体は、融点が100℃以下のポリエチレン系、ポリプロピレン系エラストマーの両方を併用することによって、袋本体の接合層がポリエチレン系樹脂であっても、ポリプロピレン系樹脂であっても良好な接合強度が得られるものである。
本発明は、良好な接合強度が得られるジッパーテープおよびジッパーテープ付袋体を提供することを目的とする。
本発明では、成形品の雄側帯状基部および雌側帯状基部では、DSCの融解曲線の50℃以上70℃以下に融解ピークを示し、成形品の溶融後に再結晶化させた直後の融解曲線で40℃以上100℃以下に融解ピークを示さないので、低融点で結晶性があることとなり、低温接合性と接合強度とを発現できる。したがって、例えば雄側帯状基部の雄部に連続しない外面に臨む雄側第一層、および雌側帯状基部の雌部に連続しない外面に臨む雌側第一層を袋本体の内面に接合させる層として、雄側第一層および雌側第一層の樹脂として、適度に結晶性を有するプラストマー組成物を用いるので、低温接合性と接合強度とを高度に両立させることができ、被接合物である袋本体の内面がポリプロピレン系樹脂であってもポリエチレン系樹脂であっても、良好な接合強度が得られる。
ここで、本発明における成形品とは、例えば共押出機により押出成形されるなど、成形されたジッパーテープをいう。
そして、成形品の示差走査熱分析は、例えば雄側帯状基部および雌側帯状基部を測定装置に合わせたサイズに切り出し、パーキンエルマー社製のDSCの測定装置を用いて測定できる。
一方、溶融後に再結晶化させた直後の示差走査熱分析は、例えば前記成形品のDSCの測定で溶融させた雄側帯状基部および雌側帯状基部を冷却して再結晶化し、直ちに上記測定装置を用いて同様に測定できる。
また、融解ピークを示さないとは、融解曲線に40℃以上100℃以下の範囲で極大値を示す融解ピークがないことをいう。なお、融解曲線のベースラインを引いた時の面積が10J/g未満であれば、実質的に融解ピークを示さないとする。
樹脂(A):密度900kg/m3以下、メルトフローレート(Melt Flow Rate:MFR)1.0g/10min以上20g/10min以下、融点100℃以下のメタロセン系触媒を用いて得られたプロピレン−αオレフィン共重合体
樹脂(B):密度900kg/m3以下、MFR1.0g/10min以上20g/10min以下、融点80℃以上100℃以下のメタロセン系触媒を用いて得られた直鎖状低密度ポリエチレン
この発明では、例えば袋本体などの被接合物に接合される雄側第一層および雌側第一層として、所定の組成の樹脂(A),(B)を所定割合、すなわち結晶化速度が速い樹脂(B)を主成分とし、樹脂(A)を副成分としているので、接合強度を発現できる。また、主成分の樹脂(B)の融点を所定の温度範囲としているので、接合強度を発現できるとともに、低温接合性が得られる。そして、広角X線散乱の散乱角2θが14°に極大ピークを有することから、ポリプロピレンの結晶化度が大きいという理由により、ポリプロピレンシーラントのフィルムにより強く接合されるという効果を奏する。
ここで、密度の測定は、例えば密度勾配法により実施できる。MFRの測定は、例えばJIS K 7210により実施できる。融点の測定は、例えばDSCにより実施できる。X線回折による広角X線散乱の測定は、例えばX線回折法により実施できる。
本発明では、袋本体がポリプロピレン系樹脂であってもポリエチレン系樹脂であっても、ジッパーテープの良好な接合強度が得られる。
本実施形態では、ジッパーテープ付袋体として、食品、薬品、医療品、文具、雑貨などの各種物品を包装する袋体を例示するが、この限りではない。
図1,2に示すように、ジッパーテープ付袋体1は、袋本体10と、袋本体10の内面に接合、例えばヒートシールされたジッパーテープ20と、を備えている。
なお、袋本体10とジッパーテープとの接合としては、ヒートシールに限らず、超音波による溶着、接着剤などを用いた接着など、各種方法を利用できる。
袋本体10は、被接合部材としてのフィルムである基材フィルム11が2枚重ね合わされ、重なり合う周縁に、一対の接合部であるサイドシール部12とトップシール部13が形成される。
なお、2枚の基材フィルム11により製袋されたものに限らず、例えば1枚の基材フィルムが折り返されて重ね合わされ、重なり合う周縁部分を接合して製袋するなど、三方製袋法、四方製袋法、ピロー式製袋法、回転ドラム式製袋方法など、各種製袋方法にて形成される構成に適用できる。
そして、袋本体10は、トップシール部13に沿ってジッパーテープ20が取り付けられ、ジッパーテープ20を取り付ける内部に被包装物を収納する収納空間14を区画形成している。袋本体10は、トップシール部13が切除されて開封された縁が、ジッパーテープ20にて再封止される図示しない開口部の縁となる。なお、袋本体10は、下部に開口する投入口16から被包装物が収納された後、図示しないボトムシール部が形成されて封止される。
また、基材フィルム11として、必要に応じて、スリップ剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、顔料などの添加剤を含有させてもよい。
厚み寸法が10μm未満であると、シール強度、袋強度が弱くなる場合がある。一方、厚み寸法が200μmを超えると、袋の開封がしにくくなる場合がある。
ジッパーテープ20は、図2に示すように、雄部材21および雌部材22を備えている。ジッパーテープ20は、袋本体10の開口部、すなわちトップシール部13が設けられる基材フィルム11の縁に沿って取り付けられている。
雄部材21は、長手帯状に形成された雄側帯状基部21Aと、雄側帯状基部21Aに長手方向に沿って断面が略矢印形状に突出して設けられた雄部21Bと、を有している。
雄側帯状基部21Aは、雄部21Bが一連に形成される雄側第二層としての雄側基体層21A1と、雄部21Bに連続しない外面に臨む層、すなわち雄側基体層21A1の雄部21Bが突出する側と反対側の面に積層され、袋本体10の内面に接合される雄側第一層としての雄側シール層21A2と、を有している。
雌側帯状基部22Aは、雌部22Bが一連に形成される雌側第二層としての雌側基体層22A1と、雌部22Bに連続しない外面に臨む層、すなわち雌側基体層22A1の雌部22Bが突出する側と反対側の面に積層され、袋本体10の内面に接合される雌側第一層としての雌側シール層22A2と、を有している。
ここで、成形品とは、例えば共押出成形などにて得られたジッパーテープ20の成形品をいう。
そして、この成形品の雄側帯状基部21Aおよび雌側帯状基部22Aの示差走査熱分析は、例えば雄側帯状基部21Aおよび雌側帯状基部22Aを測定装置に合わせたサイズに切り出し、パーキンエルマー社製のDSCの測定装置を用いて測定できる。
また、雄側帯状基部21Aおよび雌側帯状基部22Aを溶融後に再結晶化させた直後の示差走査熱分析は、例えば成形品のDSCの測定で溶融させた雄側帯状基部21Aおよび雌側帯状基部22Aを冷却して再結晶化し、直ちに上記測定装置を用いて同様に測定できる。
そして、融解ピークを示さないとは、実質的なピークを示さない、すなわち第二の融解曲線に40℃以上100℃以下の範囲で極大値となるピーク形状を示さない状態をいう。
さらに、成形品の雄側帯状基部21Aおよび雌側帯状基部22Aを溶融後に再結晶化させた直後の示差走査熱分析による第二の融解曲線の40℃以上100℃以下で融解ピークがあるものでは、雄側シール層21A2および雌側シール層22A2の樹脂として結晶化速度が早くなり、結晶化度が小さくなるという不都合を生じる。このため、第二の融解曲線の40℃以上100℃以下で実質的な融解ピークを示さない樹脂を用いる必要がある。
ここで、第二の融解曲線の40℃以上100℃以下で実質的な融解ピークとは、ペースラインを引いた時の面積が10J/g以上をピークと判断し、10J/g未満であれば実質的なピークとは見なさない。
樹脂(A):密度900kg/m3以下、メルトフローレート(Melt Flow Rate:MFR)1.0g/10min以上20g/10min以下、融点100℃以下のメタロセン系触媒を用いて得られたプロピレン−αオレフィン共重合体
樹脂(B):密度900kg/m3以下、MFR1.0g/10min以上20g/10min以下、融点80℃以上100℃以下のメタロセン系触媒を用いて得られた直鎖状低密度ポリエチレン
また、X線回折による広角X線散乱の測定は、例えばX線回折法により実施できる。
したがって、雄側シール層21A2および雌側シール層22A2では、好ましくは、樹脂(A)を10質量%以上50質量%以下、より好ましくは10質量%以上30質量%以下に設定され、樹脂(B)を50質量%以上90質量%以下、より好ましくは90質量%以上90質量%以下に設定する。
このような樹脂としては、例えばランダムポリプロピレン(RPP)、低密度ポリエチレン(LDPE)や、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)等のエチレンを主成分とする共重合体が挙げられ、これらの一種を単独で、またはこれらの二種以上を組み合わせて使用することができる。特に、ランダムポリプロピレン(RPP(Random Polypropylene))や直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE(Linear Low Density Polyethylene))が好適である。
なお、雄側シール層21A2および雌側シール層22A2より、10℃以上高いことが好ましい。このような融点の樹脂を用いることで、袋本体10の内面に対応する基材フィルム11との接合、例えばヒートシールに対する熱的影響を少なくでき、良好なヒートシールが得られる。
また、ジッパーテープ付袋体1の製袋に際しては、例えば三方シール製袋機などを用い、得られたジッパーテープ20を基材フィルム11の所定の位置に配置する。そして、所定間隔、すなわち袋本体10のサイドシール部12の間隔毎に、いわゆるポイントシールである潰し加工を実施する。具体的には、雄部21Bおよび雌部22Bの少なくともいずれか一方を、加熱された治具により基材フィルム11とともに潰し、潰し部23を形成する。
そして、潰し部23が形成されたジッパーテープ20を基材フィルム11に接合し、トップシール部13を形成するとともに、潰し部23の位置でサイドシール部12を形成して製袋することで、ジッパーテープ付袋体1が製造される。
上述したように、上記実施形態では、ジッパーテープ20の積層構造の雄側帯状基部21Aおよび雌側帯状基部22Aの樹脂として、成形品の雄側帯状基部21Aおよび雌側帯状基部22Aを示差走査熱分析した際の第一の融解曲線で50℃以上70℃以下に融解ピークを示し、成形品の雄側帯状基部21Aおよび雌側帯状基部22Aを溶融後に再結晶化させた直後の示差走査熱分析による第二の融解曲線の40℃以上100℃以下で融解ピークを示さないものを用いている。
このため、雄側シール層21A2および雌側シール層22A2は、低融点で結晶性があり、結晶化速度が遅いことから、低温接合性と接合強度とが得られる。
したがって、雄側シール層21A2および雌側シール層22A2を構成する樹脂として、適度に結晶性を有するプラストマー組成物を用いるので、低温接合性と接合強度とを高度に両立させることができ、袋本体10の内面がポリプロピレン系樹脂であってもポリエチレン系樹脂であっても、良好な接合強度が得られる。すなわち、低融点のエラストマーを使用すると、接合強度が低下するおそれがあることが見出され、適度に結晶性を有するプラストマー組成物を用いることで、低温接合性と接合強度とを高度に両立させることができ、袋本体10に良好な接合できることを見出した。
ここで、適度に結晶性を有するプラストマー組成物とは、第一の融解曲線において、エンタルピーの変化量(ΔH[J/g])が30以上60未満であり、原料組成比においてポリプロピレンがより多く含まれているプラストマーである。
このため、接合強度を発現できる。また、主成分の樹脂(B)の融点を所定の温度範囲としているので、接合強度を発現できるとともに、低温接合性が得られる。
なお、本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した材質、層構成などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した名称での記載は、本発明に含まれるものである。
同様に、基材フィルム11についても単層に限らず、2層以上の多層の積層構造とすることができる。
具体的には、図4に示すように、ジッパーテープ付袋体1は、袋本体10と、袋本体10の内面に接合、例えばヒートシールされたジッパーテープ20と、帯状に形成され袋本体10の内面に接合された分離条部30と、を備えている。なお、分離条部30は、帯状に限らず、紐状など、袋本体10を引き裂いて開封可能ないずれの形状のものを利用できる。
そして、ジッパーテープ20は、雄部21Bおよび雌部22Bを係合した状態で、雌側帯状基部22Aの幅方向の長さ寸法が、雄側帯状基部21Aの幅方向の長さ寸法よりも、幅方向の一端側となる袋本体10の図示しないトップシール部側に長く延長された幅広に形成されている。
雌側帯状基部22Aは、幅方向の一端側に肉厚な雌側厚肉領域22A3を有する雌側基体層22A1と、雌側厚肉領域22A3における雌部22Bが突出する側の面に積層された雌側シール層22A2とを有する2層の積層構造に構成されている。
そして、ジッパーテープ20は、雄側帯状基部21Aが雄側シール層21A2により袋本体10の内面に接合されるとともに、雌側帯状基部22Aが雄側帯状基部21Aの接合する面に隣接して雌側シール層22A2により袋本体10の内面に接合されている。
なお、袋本体10は、上部に開口する投入口16から被包装物が収納された後、図示しないトップシール部が形成されて封止され、ジッパーテープ付袋体1が形成される。
一方、ジッパーテープ付袋体1の開封に際しては、分離条部30の長手方向の一端側から袋本体10を切断することで開封される。切断されて開封された縁を摘んで雄部21Bおよび雌部22Bの係合を解除する際、雄側厚肉領域21A3および雌側厚肉領域22A3が指に引っ掛かる状態となり、開封作業が容易にできる。
この図4に示す構成でも、上記実施形態と同様に、袋本体10の内面がポリプロピレン系樹脂であってもポリエチレン系樹脂であっても、良好な接合強度が得られる。
なお、雄側厚肉領域21A3および雌側厚肉領域22A3を設けない構成としてもよい。
なお、本発明はこれらの実施例等の記載内容に何ら制約されるものではない。
上記実施形態におけるジッパーテープ20として、以下の表1に示す樹脂材料を用いて形成したものを用い、以下に示す条件で示差走査熱分析およびX線回折を測定した。
(樹脂材料)
樹脂A(雄側シール層21A2、雌側シール層22A2):メタロセン系プロピレン−αオレフィン共重合体20質量%
樹脂B(雌側シール層22A2、雌側シール層22A2):メタロセン系LLDPE80質量%
(示差走査熱分析)
成形品であるジッパーテープ20の雄側帯状基部21Aおよび雌側帯状基部22Aについて、パーキンエルマー社製のDSCの測定装置を用いて示差走査熱分析を測定した。得られた融解曲線(第一の融解曲線)を図5に示す。
また、上記成形品のDSCの測定で溶融させた雄側帯状基部21Aおよび雌側帯状基部22Aを冷却して再結晶化し、直ちに上記測定装置を用いて示差走査熱分析を測定した。得られた融解曲線(第二の融解曲線)を図6に示す。
(X線回折)
ジッパーテープ20の雄側シール層21A2および雌側シール層22A2について、理学電機株式会社製の対陰極型ロータフレックスRU−22(商品名)を用い、50kW、260mA出力のCuKα線(波長=0.154mμ)の単色光を直径0.3mmのピンホールでコリメーションし、WAXS像を80mmカメラ長のイメージングプレートに露光時間10分で記録した。得られたWAXS像に対して円環平均をとって一次元化して散乱角2θ[°]と散乱強度Iの関係を得た。得られた回折チャートを図7に示す。
実施例2は、表1に示す通り、実施例1における樹脂Bとして、エチレン−プロピレン−ターポリマーを用いた以外は、実施例1と同様にジッパーテープを作成し、同様に示差走査熱分析およびX線回折を測定した。
実施例3は、表1に示す通り、実施例1における樹脂Bとして、物性の異なるメタロセン系LLDPEを用いた以外は、実施例1と同様にジッパーテープを作成し、同様に示差走査熱分析およびX線回折を測定した。
実施例4は、表1に示す通り、実施例1における樹脂Bとして、実施例1とはそれぞれ物性の異なるメタロセン系LLDPEを同質量比で配合した以外は、実施例1と同様にジッパーテープを作成し、同様に示差走査熱分析およびX線回折を測定した。
比較例1は、表2に示すように、実施例1における樹脂材料として、以下の配合とした以外は、実施例1と同様にジッパーテープを作成し、同様に示差走査熱分析およびX線回折を測定した。
(樹脂材料)
樹脂A:エチレン−ブテン−1共重合体14質量%
ポリブテン6質量%
樹脂B:メタロセン系LLDPE80質量%
比較例2は、表2に示す通り、実施例1における樹脂Bとして、物性の異なるメタロセン系LLDPEを用いた以外は、実施例1と同様にジッパーテープを作成し、同様に示差走査熱分析およびX線回折を測定した。
比較例3は、表2に示す通り、実施例1における樹脂材料として、以下の配合とした以外は、実施例1と同様にジッパーテープを作成し、同様に示差走査熱分析およびX線回折を測定した。
(樹脂材料)
樹脂A:エチレン−ブテン−1共重合体14質量%
ポリブテン6質量%
樹脂B:エチレン−プロピレン−ターポリマー80質量%
比較例4は、表2に示す通り、実施例1における樹脂材料として、以下の配合とした以外は、実施例1と同様にジッパーテープを作成し、同様に示差走査熱分析およびX線回折を測定した。
(樹脂材料)
樹脂A:エチレン−ブテン−1共重合体14質量%
ポリブテン6質量%
樹脂B:実施例1とは物性の異なるメタロセン系LLDPE80質量%
比較例5は、表2に示す通り、実施例1における樹脂材料として、以下の配合とした以外は、実施例1と同様にジッパーテープを作成し、同様に示差走査熱分析およびX線回折を測定した。
(樹脂材料)
樹脂A:エチレン−ブテン−1共重合体14質量%
ポリブテン6質量%
樹脂B:実施例1とは物性の異なるメタロセン系LLDPE80質量%
比較例6は、表2に示す通り、実施例1における樹脂材料として、以下の配合とした以外は、実施例1と同様にジッパーテープを作成し、同様に示差走査熱分析およびX線回折を測定した。
(樹脂材料)
樹脂A:エチレン−ブテン−1共重合体14質量%
ポリブテン6質量%
樹脂B:実施例1とは物性の異なるメタロセン系LLDPE80質量%
比較例7は、表2に示す通り、実施例1における樹脂材料として、実施例1とは物性の異なるメタロセン系プロピレン−αオレフィン共重合体を用いた以外は、同様にジッパーテープを作成し、同様に示差走査熱分析およびX線回折を測定した。
比較例8は、表2に示す通り、実施例1における樹脂Aとして、実施例1とは物性の異なるメタロセン系プロピレン−αオレフィン共重合体を用いた以外は、同様にジッパーテープを作成し、同様に示差走査熱分析およびX線回折を測定した。
また、図6に示す結果から、成形品を溶融後に再結晶化させた直後の第二の融解曲線の40℃以上100℃以下で実質的な融解ピークは認められなかった。
また、実施例2〜4についても同様で、実施例では、低融点で結晶性があり、かつ結晶化速度が遅いことが認められ、低温接合性が得られることが認められる。
また、図7に示す結果から、実施例では、広角X線散乱の散乱角2θで14°に極大ピークを有し、比較例ではピークを有しないことが認められた。このことから、結晶化度により、実施例では、接合強度を発現できることが認められた。なお、図7において、実施例1−4のグラフ、および、比較例1−6のグラフについては、それぞれほぼ近似するグラフであり、説明の都合上、重ねて記載する。
10………袋本体
20………ジッパーテープ
21………雄部材
21A……雄側帯状基部
21B……雄部
21A2…雄側第一層としての雄側シール層
22………雌部材
22A……雌側帯状基部
22B……雌部
22A2…雌側第一層としての雌側シール層
Claims (3)
- 少なくとも2層以上の積層構造の雄側帯状基部、および、前記雄側帯状基部に設けられた雄部を有する雄部材と、
少なくとも2層以上の積層構造の雌側帯状基部、および、前記雌側帯状基部に設けられ前記雄部が係合可能な雌部を有する雌部材と、を備え、
前記雄側帯状基部および前記雌側帯状基部の成形品を示差走査熱分析(Differential scanning calorimetry:DSC)した際の融解曲線は50℃以上70℃以下で融解ピークを示し、かつ、前記成形品を溶融後に再結晶化させた直後の示差走査熱分析による融解曲線は40℃以上100℃以下で融解ピークを示さない
ことを特徴とするジッパーテープ。 - 請求項1に記載のジッパーテープであって、
前記雄側帯状基部の前記雄部に連続しない外面に臨む雄側第一層、および前記雌側帯状基部の前記雌部に連続しない外面に臨む雌側第一層は、少なくとも、下記樹脂(A)を10質量%以上50質量%以下、下記樹脂(B)を50質量%以上90質量%以下で含有し、かつ、
X線回折による広角X線散乱の散乱角2θが14°に極大ピークを有するものである
樹脂(A):密度900kg/m3以下、メルトフローレート(Melt Flow Rate:MFR)1.0g/10min以上20g/10min以下、融点100℃以下のメタロセン系触媒を用いて得られたプロピレン−αオレフィン共重合体
樹脂(B):密度900kg/m3以下、MFR1.0g/10min以上20g/10min以下、融点80℃以上100℃以下のメタロセン系触媒を用いて得られた直鎖状低密度ポリエチレン
ことを特徴とするジッパーテープ。 - 袋本体と、
前記袋本体に接合された請求項1または請求項2に記載のジッパーテープと、
を具備したことを特徴とするジッパーテープ付袋体。
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