JP7377464B2 - 積層体及び該積層体で構成される袋 - Google Patents
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Description
本実施の形態において、袋10は、自立可能に構成されたガセット式の袋である。袋10は、上部11、下部12及び側部13を含み、正面図において略矩形状の輪郭を有する。なお、「上部」、「下部」及び「側部」などの名称、並びに、「上方」、「下方」などの用語は、ガセット部を下にして袋10が自立している状態を基準として袋10やその構成要素の位置や方向を相対的に表したものに過ぎない。袋10の輸送時や使用時の姿勢などは、本明細書における名称や用語によっては限定されない。
一方、下部シール部12aは、表面フィルム14の内面と下部フィルム16の内面とを接合することによって構成されるシール部、及び、裏面フィルム15の内面と下部フィルム16の内面とを接合することによって構成されるシール部を含む。
以下、蒸気抜き機構20の構成について説明する。図2は、図1に示す袋10の蒸気抜き機構20をII-II線に沿って見た場合を示す断面図である。
次に、表面フィルム14及び裏面フィルム15の層構成について説明する。図3は、表面フィルム14及び裏面フィルム15を構成する積層体30の層構成の一例を示す断面図である。
第1延伸プラスチックフィルム40、第2延伸プラスチックフィルム50及び第3延伸プラスチックフィルム60はいずれも、所定の方向において延伸されているプラスチックフィルムである。各延伸プラスチックフィルム40,50,60は、所定の一方向において延伸された一軸延伸フィルムであってもよく、所定の二方向において延伸された二軸延伸フィルムであってもよい。各延伸プラスチックフィルム40,50,60の延伸方向は特には限定されない。例えば、延伸プラスチックフィルム40,50,60は、側部13が延びる方向において延伸されていてもよく、側部13が延びる方向に直交する方向において延伸されていてもよい。また、各延伸プラスチックフィルム40,50,60の延伸方向は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。各延伸プラスチックフィルム40,50,60の延伸倍率は、例えば1.05倍以上である。
以下の説明において、ポリエステルを主成分として含む延伸プラスチックフィルムのことを、延伸ポリエステルフィルムとも称する。また、ポリアミドを主成分として含む延伸プラスチックフィルムのことを、延伸ポリアミドフィルムとも称する。
延伸ポリエステルフィルムは、例えば51質量%以上のポリエステルを含む。ポリエステルの例としては、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETとも記す)、ポリブチレンテレフタレート(以下、PBTとも記す)などを挙げることができる。なお、延伸ポリエステルフィルムにおける、51質量%以上のポリエステルは、一種類のポリエステルによって構成されていてもよく、二種類以上のポリエステルによって構成されていてもよい。
延伸ポリアミドフィルムは、例えば51質量%以上のポリアミドを含む。ポリアミド系の例としては、脂肪族ポリアミドまたは芳香族ポリアミドが挙げられる。脂肪族ポリアミドとてしてはナイロン-6、ナイロン-6,6、ナイロン6とナイロン6,6との共重合体などのナイロンが挙げられ、芳香族ポリアミドとしては、ポリメタキシレンアジパミド(MXD6)などが挙げられる。積層体が、延伸ポリアミドフィルムとして構成された延伸プラスチックフィルムを備えることにより、積層体30の突き刺し強度を高めることができる。
第1接着剤層45は、第1延伸プラスチックフィルム40と第2延伸プラスチックフィルム50とをドライラミネート法により接着するための接着剤を含む。第1接着剤層45を構成する接着剤は、主剤及び溶剤を含む第1組成物と、硬化剤及び溶剤を含む第2組成物とを混合して作製した接着剤組成物から生成される。具体的には、接着剤は、接着剤組成物中の主剤と溶剤とが反応して生成された硬化物を含む。
第2接着剤層55は、第2延伸プラスチックフィルム50と第3延伸プラスチックフィルム60とをドライラミネート法により接着するための接着剤を含む。第2接着剤層55の接着剤の例としては、第1接着剤層45の場合と同様に、ポリウレタンなどを挙げることができる。以下に説明する構成、材料や特性以外にも、第2接着剤層55の構成、材料や特性として、第1接着剤層45と同様のものを採用することができる。
第3接着剤層65は、第3延伸プラスチックフィルム60とシーラント層70とを接着するための接着剤を含む。第3接着剤層65の接着剤の例としては、第1接着剤層45の場合と同様に、ポリウレタンなどを挙げることができる。以下に説明する構成、材料や特性以外にも、第3接着剤層65の構成、材料や特性として、第1接着剤層45と同様のものを採用することができる。
次に、延伸プラスチックフィルム40,50,60及び接着剤層45,55,65の間に成立する関係式について説明する。積層体30において、好ましくは、以下の関係式が成立している。
A1+A2+A3<B1+B2+B3
A1は、第1延伸プラスチックフィルム40の厚みと熱伝導率の積である。
A2は、第2延伸プラスチックフィルム50の厚みと熱伝導率の積である。
A3は、第3延伸プラスチックフィルム60の厚みと熱伝導率の積である。
B1は、第1接着剤層45の厚みと熱伝導率の積である。
B2は、第2接着剤層55の厚みと熱伝導率の積である。
B3は、第3接着剤層65の厚みと熱伝導率の積である。
次に、シーラント層70について説明する。シーラント層70を構成する材料としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどのポリエチレン、ポリプロピレンから選択される1種または2種以上の樹脂を用いることができる。シーラント層70は、単層であってもよく、多層であってもよい。また、シーラント層70は、好ましくは未延伸のフィルムからなる。なお「未延伸」とは、全く延伸されていないフィルムだけでなく、製膜の際に加えられる張力に起因してわずかに延伸されているフィルムも含む概念である。
例えば、プロピレン・エチレンブロック共重合体において、ポリプロピレンからなる海成分の質量比率は、少なくとも51質量%以上であり、好ましくは60質量%以上であり、更に好ましくは70質量%以上である。
直鎖状低密度ポリエチレンの密度は、例えば0.915g/cm3以上且つ0.945g/cm3以下である。
流れ方向(MD)におけるシーラントフィルムの、25℃における引張伸度は、好ましくは600%以上且つ1300%以下である。また、流れ方向(MD)におけるシーラントフィルムの引張伸度(%)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは35000以上且つ80000以下である。また、垂直方向(TD)におけるシーラントフィルムの、25℃における引張伸度は、好ましくは700%以上且つ1400%以下である。また、垂直方向(TD)におけるシーラントフィルムの引張伸度(%)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは40000以上且つ85000以下である。
流れ方向(MD)におけるシーラントフィルムの、25℃における引張弾性率は、好ましくは400MPa以上且つ1100MPa以下である。また、流れ方向(MD)におけるシーラントフィルムの引張弾性率(MPa)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは30000以上且つ55000以下である。また、垂直方向(TD)におけるシーラントフィルムの、25℃における引張弾性率は、好ましくは250MPa以上且つ900MPa以下である。また、垂直方向(TD)におけるシーラントフィルムの引張弾性率(MPa)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは20000以上且つ45000以上である。
第1は、後述するZK500のような、高い引張伸度を有し、耐衝撃性を備えるタイプである。第1のタイプのシーラントフィルムは、好ましくは、熱間シール強度が低いという特性も更に備える。これにより、袋10の加熱時に収容部17の内圧が過大になることを抑制することができ、積層体30にダメージが生じることを抑制することができる。
第2は、後述するZK207のような、高い引張弾性率を有するタイプである。第2のタイプのシーラントフィルムを用いることにより、第1方向D1に沿って消費者が袋10を引き裂くことにより袋10を開封する際の引き裂き性を高めることができる。
また、流れ方向(MD)における第1のタイプのシーラントフィルムの引張弾性率(MPa)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは38000以下であり、より好ましくは35000以下である。また、垂直方向(TD)における第1のタイプのシーラントフィルムの引張弾性率(MPa)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは30000以下であり、より好ましくは25000以下である。
また、流れ方向(MD)における第2のタイプのシーラントフィルムの引張伸度(%)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは55000以下であり、より好ましくは50000以下である。また、垂直方向(TD)における第2のタイプのシーラントフィルムの引張伸度(%)とシーラントフィルムの厚み(μm)の積は、好ましくは60000以下であり、より好ましくは55000以下である。
積層体30は、図3には示されていない層を更に備えていてもよい。以下、さらなる層の例について説明する。
次に、下部フィルム16の層構成について説明する。
次に、積層体30の製造方法の一例について説明する。
これによって、第1延伸プラスチックフィルム40、第2延伸プラスチックフィルム50、第3延伸プラスチックフィルム60及びシーラント層70を備える積層体30を得ることができる。
その後、乾燥後の接着剤組成物を介して2つのフィルムを積層する。続いて、積層された2つのフィルムを巻き取った状態で、例えば20℃以上の環境下で24時間以上にわたってエージングする。
次に、上述の積層体30を用いて袋10を製造する方法について説明する。まず、積層体30からなる表面フィルム14及び裏面フィルム15を準備する。また、表面フィルム14と裏面フィルム15との間に、折り返した状態の下部フィルム16を挿入する。続いて、各フィルムの内面同士をヒートシールして、下部シール部12a、側部シール部13aなどのシール部を形成する。また、ヒートシールによって互いに接合されたフィルムを適切な形状に切断して、図1に示す袋10を得る。続いて、上部11の開口部11bを介して内容物18を袋10に充填する。内容物18は、例えば、カレー、シチュー、スープ等の、水分を含む調理済食品である。また、内容物18は、肉や魚及び味噌などの調味料など、油分を多く含む素材を有していてもよい。また食品以外にも、湯煎等によって加熱され得るものを内容物として袋10に収容することができる。その後、上部11をヒートシールして上部シール部を形成する。このようにして、内容物18が収容され封止された袋10を得ることができる。
次に、袋10に収容された内容物18の加熱方法の一例について説明する。
上述の本実施の形態においては、袋10がガセット式の袋である例を示したが、袋10の具体的な構成が特に限定されることはない。例えば、袋10は、積層体30からなる表面フィルム14及び裏面フィルム15の内面同士を上部11、下部12及び側部13で接合することによって形成された、いわゆる四方シール袋であってもよい。
本発明の他の態様は、積層体であって、第1延伸プラスチックフィルム、第2延伸プラスチックフィルム、第3延伸プラスチックフィルム及びシーラント層をこの順で少なくとも備え、前記第1延伸プラスチックフィルム、前記第2延伸プラスチックフィルム及び前記第3延伸プラスチックフィルムはいずれも、ポリエステル又はポリアミドを主成分として含み、前記第1延伸プラスチックフィルム、前記第2延伸プラスチックフィルム及び前記第3延伸プラスチックフィルムのうち、少なくとも1つは、ポリエステルを主成分として含み、その他の少なくとも1つは、ポリアミドを主成分として含む、積層体である。
A1+A2+A3<B1+B2+B3
前記第1延伸プラスチックフィルムは、ポリアミドを主成分として含んでいてもよい。
第1延伸プラスチックフィルム40及び第3延伸プラスチックフィルム60としてそれぞれ、厚みが12μmの延伸PETフィルムを準備した。また、第2延伸プラスチックフィルム50として、ポリアミドを主成分として含み、15μmの厚みを有する延伸ポリアミドフィルムを準備した。延伸ポリアミドフィルムとしては、上述の図4に示すように、厚み2μmのPETからなる第1層51、厚み11μmのナイロン-6からなる第2層52、および厚み2μmのPETからなる第3層53を含み、共押し出しによって作製された共押しフィルム(以下、延伸ハイブリッドナイロンフィルムとも称する)を用いた。また、シーラント層70を構成するためのフィルムとして、東レフィルム加工株式会社製の未延伸ポリプロピレンフィルム ZK500を準備した。ZK500は、上述のプロピレン・エチレンブロック共重合体及びエラストマーを含む。シーラント層70の厚みは60μmであった。
続いて、積層体30の突き刺し強度を、JIS Z1707 7.4に準拠して測定した。測定器としては、A&D製のテンシロン万能材料試験機RTC-1310を用いた。
具体的には、図6に示すように、固定されている状態の積層体30の試験片に対して、外面30y側から、直径1.0mm、先端形状半径0.5mmの半円形の針90を、50mm/分(1分あたり50mm)の速度で突き刺し、針90が積層体30を貫通するまでの応力の最大値を測定した。5個以上の試験片について、応力の最大値を測定し、その平均値を積層体30の突き刺し強度とした。測定時の環境は、温度23℃、相対湿度50%とした。結果、突き刺し強度は17.6Nであった。
続いて、2枚の積層体30を重ねて190℃で1秒間にわたって加熱し、積層体30の内面30x同士をヒートシールした。次に、ヒートシールされた2枚の積層体30を15mm幅で切り出して、試験片100を作製した。図7は、試験片100を示す平面図であり、図8は、図7の試験片100の断面図である。試験片100は、幅W3が15mmで長さW4が50mmであり、一方の端部から10mmの長さW5に亘ってシール部101が形成され、他方の端部から40mmの長さに亘ってシール部が形成されていないものである。続いて、図9に示すように、一方の積層体30のシールされていない部分と他方の積層体30のシールされていない部分をシール部101の面方向に対して直交する方向において互いに逆向きになるように、すなわちT字状になるようにした後、一方の積層体30のシールされていない部分の端部と他方の積層体30のシールされていない部分の端部をそれぞれ治具102,103に固定した。このとき、シール部101の面方向に対して直交する方向における治具102,103間の距離Tは40mmとした。続いて、一方の治具102に対して、一方の積層体30の第1延伸プラスチックフィルム40側の面からハンマー104で叩いて、一方の積層体30と他方の積層体30とが分離する際の衝撃強度を測定した。測定器としては、株式会社東洋精機製作所製のデジタルインパクトテスターを用いて評価した。試験片100に衝撃を加えるためのハンマーとしては、2Jのものを用いた。結果、衝撃強度は1016kJ/mであった。
続いて、積層体30を用いて袋10を作製し、袋10の耐熱性を評価した。具体的には、まず、積層体30を用いて図1に示す袋10を作製した。袋10の高さS1は145mmであり、幅S2は150mmであった。また、折り返された下部フィルム16の高さS3、すなわち袋10の下端部から折り返し部16fまでの高さは、43mmであった。以下の説明において、高さS1が145mmであり、幅S2が150mmであり、高さS3が43mmである袋10を、Mサイズの袋10とも称する。続いて、肉及び味噌などの油分を多く含む100gの内容物を袋10の内部に充填し、上部11をヒートシールして上部シール部を形成した。
第1延伸プラスチックフィルム40及び第2延伸プラスチックフィルム50としてそれぞれ、厚みが12μmの延伸PETフィルムを用い、第3延伸プラスチックフィルム60として、厚みが15μmの延伸ハイブリッドナイロンフィルムを用いたこと以外は、実施例1の場合と同様にして、積層体30を作製した。
第2延伸プラスチックフィルム50及び第3延伸プラスチックフィルム60としてそれぞれ、厚みが12μmの延伸PETフィルムを用い、第1延伸プラスチックフィルム40として、厚みが15μmの延伸ハイブリッドナイロンフィルムを用いたこと以外は、実施例1の場合と同様にして、積層体30を作製した。
第2延伸プラスチックフィルム50として、厚みが15μmの単層の延伸ナイロンフィルムを用いたこと以外は、実施例1の場合と同様にして、積層体30を作製した。
シーラント層70を構成するためのシーラントフィルムとして、東レフィルム加工株式会社製の未延伸ポリプロピレンフィルム ZK207を用いたこと以外は、実施例1の場合と同様にして、積層体30を作製した。未延伸ポリプロピレンフィルム ZK207の厚みは70μmであった。
シーラント層70を構成するためのシーラントフィルムとして、東レフィルム加工株式会社製の未延伸ポリプロピレンフィルム ZK207を用いたこと以外は、実施例2の場合と同様にして、積層体30を作製した。未延伸ポリプロピレンフィルム ZK207の厚みは70μmであった。
シーラント層70を構成するためのシーラントフィルムとして、東レフィルム加工株式会社製の未延伸ポリプロピレンフィルム ZK207を用いたこと以外は、実施例3の場合と同様にして、積層体30を作製した。未延伸ポリプロピレンフィルム ZK207の厚みは70μmであった。
2つの延伸プラスチックフィルムとシーラント層とをドライラミネート法により積層して、積層体を作製した。2つの延伸プラスチックフィルムのうち、積層体の外面側に位置する第1の延伸プラスチックフィルムとしては、厚みが12μmの延伸PETフィルムを用いた。また、第1の延伸プラスチックフィルムよりもシーラント層側に位置する第2の延伸プラスチックフィルムとしては、厚みが15μmの延伸ハイブリッドナイロンフィルムを用いた。シーラント層を構成するためのフィルムとしては、実施例1の場合と同様に、東レフィルム加工株式会社製の未延伸ポリプロピレンフィルム ZK500を用いた。
シーラント層の厚みは60μmであった。2つの延伸プラスチックフィルムとシーラント層とを積層するための2つの接着剤としては、実施例1の場合と同様に、ロックペイント株式会社製の2液型ポリウレタン系接着剤(主剤:RU-40、硬化剤:H-4)を用いた。接着剤からなる接着剤層の厚みは、3.5μmであった。比較例1における積層体の層構成は、外面側から内面側へ順に以下のように表現され得る。
延伸PETフィルム/接着剤層/延伸ハイブリッドナイロンフィルム/接着剤層/シーラント層
なお、「/」は層と層の境界を表している。
積層体の外面側に位置する第1の延伸プラスチックフィルムとして、厚みが15μmの延伸ハイブリッドナイロンフィルムを用い、第1の延伸プラスチックフィルムよりもシーラント層側に位置する第2の延伸プラスチックフィルムとして、厚みが12μmの延伸PETフィルムを用いたこと以外は、比較例1の場合と同様にして、積層体30を作製した。
11 上部
12 下部
12a 下部シール部
13 側部
13a 側部シール部
14 表面フィルム
15 裏面フィルム
16 下部フィルム
17 収容部
18 内容物
20 蒸気抜き機構
20a 蒸気抜きシール部
30 積層体
40 第1延伸プラスチックフィルム
45 第1接着剤層
50 第2延伸プラスチックフィルム
55 第2接着剤層
60 第3延伸プラスチックフィルム
65 第3接着剤層
70 シーラント層
Claims (8)
- 積層体であって、
第1延伸プラスチックフィルム、第1接着剤層、第2延伸プラスチックフィルム、第2接着剤層、第3延伸プラスチックフィルム、第3接着剤層及びシーラント層をこの順で少なくとも備え、
前記第1延伸プラスチックフィルムは、ポリエステルを主成分として含み、
前記第2延伸プラスチックフィルムは、ポリアミドを主成分として含み、
前記第3延伸プラスチックフィルムは、ポリエステルを主成分として含み、
前記積層体は、前記第1延伸プラスチックフィルムの面上に位置する透明ガスバリア層を更に備え、
前記第1接着剤層、前記第2接着剤層及び前記第3接着剤層はいずれも、ポリオールとイソシアネート化合物との硬化物を含み、
前記第1延伸プラスチックフィルムの厚みと熱伝導率の積をA1とし、前記第2延伸プラスチックフィルムの厚みと熱伝導率の積をA2とし、前記第3延伸プラスチックフィルムの厚みと熱伝導率の積をA3とし、前記第1接着剤層の厚みと熱伝導率の積をB1とし、前記第2接着剤層の厚みと熱伝導率の積をB2とし、前記第3接着剤層の厚みと熱伝導率の積をB3とする場合、A1+A2+A3<B1+B2+B3である、
積層体。 - 前記第1接着剤層、前記第2接着剤層及び前記第3接着剤層はいずれも、2μm以上の厚みを有する、請求項1に記載の積層体。
- 前記シーラント層は、ポリプロピレンを含む、請求項1又は2に記載の積層体。
- 前記シーラント層は、プロピレン・エチレンブロック共重合体を含む、請求項3に記載の積層体。
- ポリエステルを主成分として含む延伸プラスチックフィルムの厚みは、9μm以上25μm以下であり、ポリアミドを主成分として含む延伸プラスチックフィルムの厚みは、12μm以上25μm以下である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の積層体。
- 電子レンジ用である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の積層体。
- 蒸気抜き機構を備える袋であって、
外面側から内面側へ順に第1延伸プラスチックフィルム、第1接着剤層、第2延伸プラスチックフィルム、第2接着剤層、第3延伸プラスチックフィルム、第3接着剤層及びシーラント層をこの順で少なくとも備える積層体と、
前記積層体の内面同士を接合するシール部と、を備え、
前記第1延伸プラスチックフィルムは、ポリエステルを主成分として含み、
前記第2延伸プラスチックフィルムは、ポリアミドを主成分として含み、
前記第3延伸プラスチックフィルムは、ポリエステルを主成分として含み、
前記積層体は、前記第1延伸プラスチックフィルムの面上に位置する透明ガスバリア層を更に備え、
前記第1接着剤層、前記第2接着剤層及び前記第3接着剤層はいずれも、ポリオールとイソシアネート化合物との硬化物を含み、
前記第1延伸プラスチックフィルムの厚みと熱伝導率の積をA1とし、前記第2延伸プラスチックフィルムの厚みと熱伝導率の積をA2とし、前記第3延伸プラスチックフィルムの厚みと熱伝導率の積をA3とし、前記第1接着剤層の厚みと熱伝導率の積をB1とし、前記第2接着剤層の厚みと熱伝導率の積をB2とし、前記第3接着剤層の厚みと熱伝導率の積をB3とする場合、A1+A2+A3<B1+B2+B3であり、
前記シーラント層は、第1の熱可塑性樹脂と、第2の熱可塑性樹脂と、を含む未延伸フィルムであり、
前記第1の熱可塑性樹脂は、プロピレン・エチレンブロック共重合体からなり、
前記シーラント層における前記第1の熱可塑性樹脂の質量比率が、70質量%以上であり、
前記第2の熱可塑性樹脂はα-オレフィン共重合体又はポリエチレンを少なくとも含み、
前記シール部は、前記袋の内部の圧力の増加に伴って剥離される蒸気抜きシール部であって、前記蒸気抜き機構を構成する蒸気抜きシール部を含み、
前記蒸気抜きシール部は、100℃において20N以下の熱間シール強度を有する、袋。 - 前記シール部は、前記袋の外縁に沿って延びる外縁シール部を含み、
前記蒸気抜きシール部は、前記外縁シール部から前記袋の内側に向かって突出した形状を有している、請求項7に記載の袋。
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