JP7479791B2 - 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。
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は、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。第1延伸プラスチックフィルム40は、積層体30に所定の強度を持たせるための基材層として機能する。第1延伸プラスチックフィルム40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。第1延伸プラスチックフィルム40の延伸方向は特には限定されない。例えば、第1延伸プラスチックフィルム40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。第1延伸プラスチックフィルム40の延伸倍率は、例えば1.05倍以上である。
高スティフネスポリエステルフィルムの突き刺し強度は、好ましくは10N以上であり、より好ましくは11N以上である。
流れ方向における高スティフネスポリエステルフィルムの引張強度は、好ましくは250MPa以上であり、より好ましくは280MPa以上である。垂直方向における高スティフネスポリエステルフィルムの引張強度は、好ましくは250MPa以上であり、より好ましくは280MPa以上である。
流れ方向における高スティフネスポリエステルフィルムの引張伸度は、好ましくは130%以下であり、より好ましくは120%以下である。垂直方向における高スティフネスポリエステルフィルムの引張伸度は、好ましくは120%以下であり、より好ましくは110%以下である。
好ましくは、少なくとも1つの方向において、高スティフネスポリエステルフィルムの引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上である。例えば、垂直方向(TD)における高スティフネスポリエステルフィルムの引張強度を引張伸度で割った値は、好ましくは2.0〔MPa/%〕以上であり、より好ましくは2.2〔MPa/%〕以上である。流れ方向(MD)における高スティフネスポリエステルフィルムの引張強度を引張伸度で割った値は、好ましくは1.8〔MPa/%〕以上であり、より好ましくは2.0〔MPa/%〕以上である。
引張強度及び引張伸度は、JIS K7127に準拠して測定され得る。測定器としては、オリエンテック社製の引張試験機 STA-1150を用いることができる。試験片としては、高スティフネスポリエステルフィルムを幅15mm、長さ150mmの矩形状のフィルムに切り出したものを用いることができる。試験片を保持する一対のチャックの間の、測定開始時の間隔は100mmであり、引張速度は300mm/分である。試験の際の環境温度は25℃である。
なお、図1に示す袋10においては、第1方向D1が、第1延伸プラスチックフィルム40及び後述する第2延伸プラスチックフィルム50の流れ方向(MD)に相当する。また、第2方向D2が、第1延伸プラスチックフィルム40及び後述する第2延伸プラスチックフィルム50の垂直方向(TD)に相当する。
流れ方向における高スティフネスポリエステルフィルムのヤング率は、好ましくは4.0GPa以上であり、より好ましくは4.5MPa以上である。垂直方向における高スティフネスポリエステルフィルムのヤング率は、好ましくは4.0GPa以上であり、より好ましくは4.5GPa以上である。
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延伸プラスチックフィルム50は、第1延伸プラスチックフィルム40と同様に、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。第2延伸プラスチックフィルム50も、第1延伸プラスチックフィルム40と同様に、積層体30に所定の強度を持たせるための基材層として機能する。第2延伸プラスチックフィルム50の延伸方向も、第1延伸プラスチックフィルム40の場合と同様に特には限定されない。
第2接着剤層55は、第2延伸プラスチックフィルム50とシーラントフィルム70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。
次に、延伸プラスチックフィルム40,50及び接着剤層45,55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<B1+B2
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。
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。
次に、シーラントフィルム70について説明する。シーラントフィルム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。シーラントフィルム70は、単層であってもよく、多層であってもよい。また、シーラントフィルム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。
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70の、25℃における引張伸度は、好ましくは800%以上であり、より好ましくは900%以上であり、1000%以上、又は1100%以上であってもよい。また、流れ方向(MD)におけるシーラントフィルム70の引張伸度(%)とシーラントフィルム70の厚み(μm)の積は、好ましくは45000以上であり、より好ましくは50000以上であり、55000以上、又は60000以上であってもよい。また、垂直方向(TD)におけるシーラントフィルム70の、25℃における引張伸度は、好ましくは1050%以上であり、より好ましくは1100%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70の引張伸度(%)とシーラントフィルム70の厚み(μm)の積は、好ましくは53000以上であり、より好ましくは60000以上である。シーラントフィルム70が高い引張伸度を有することにより、落下時の衝撃などにより袋10が破袋してしまうことを抑制することができる。
なお、図1に示す袋10においては、第1方向D1が、シーラントフィルム70の流れ方向(MD)に相当する。また、第2方向D2が、シーラントフィルム70の垂直方向(TD)に相当する。
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。
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、肉や魚及びそれらのための調味料など、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。
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フィルムを準備した。また、シーラントフィルム70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。シーラントフィルム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13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13.7N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14は、試験片100を示す平面図であり、図15は、図14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16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。測定時の環境は、温度23℃、相対湿度50%とした。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1109kJ/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140mm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、40mmであった。以下の説明において、高さS1が145mmであり、幅S2が140mmであり、高さS3が40mmである袋10を、Sサイズの袋10とも称する。続いて、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。
実施例1の場合と同一の積層体30を用いて袋10を作製し、袋10の耐熱性を評価した。袋10の高さS1は145mmであり、幅S2は150mmであり、折り返された下部フィルム16の高さS3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、実施例1の場合と同様に、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として、0.0017N以上のループスティフネスを有する高スティフネスPET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。高スティフネスPETフィルムの厚みは16μmであった。また、高スティフネスPETフィルムのループスティフネスの測定値は、流れ方向及び垂直方向のいずれにおいても0.0021Nであった。また、流れ方向における高スティフネスPETフィルムのヤング率は4.8GPaであり、垂直方向における高スティフネスポリエステルフィルムのヤング率は4.7GPaであった。
また、流れ方向における高スティフネスPETフィルムの引張強度は292MPaであり、垂直方向における高スティフネスPETフィルムの引張強度は257MPaであった。また、流れ方向における高スティフネスPETフィルムの引張伸度は107%であり、垂直方向における高スティフネスPETフィルムの引張伸度は102%であった。この場合、流れ方向における高スティフネスPETフィルムの引張強度を引張伸度で割った値は2.73〔MPa/%〕であり、垂直方向における高スティフネスPETフィルムの引張強度を引張伸度で割った値は2.52〔MPa/%〕である。
また、流れ方向及び垂直方向における高スティフネスPETフィルムの熱収縮率はいずれも0.4%であった。
第2延伸プラスチックフィルム50として、0.0017N以上のループスティフネスを有する高スティフネスPET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。高スティフネスPETフィルムの厚みは16μmであった。また、高スティフネスPETフィルムのループスティフネスの測定値は、流れ方向及び垂直方向のいずれにおいても0.0021Nであった。高スティフネスPETフィルムのその他の機械物性も、実施例3の場合と同一である。
印刷層が設けられた第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及びシーラントフィルム70をドライラミネート法により順に積層して、積層体を作製した。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としては、実施例1の場合と同様に、厚みが12μmの延伸PETフィルムを用いた。シーラントフィルム70としては、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。シーラントフィルム70の厚みは70μmであった。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及びシーラントフィルム70を積層するための2つの接着剤層の接着剤としては、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。
第1延伸プラスチックフィルム/接着剤層/第2延伸プラスチックフィルム/接着剤層/シーラントフィルム
なお、「/」は層と層の境界を表している。
比較例1の場合と同一の積層体30を用いて袋10を作製し、袋10の耐熱性を評価した。袋10のサイズは、実施例2の場合と同様にMサイズとした。結果、10個中6個の袋10においては積層体30に穴が確認されなかったが、10個中4個の袋10においては積層体30に穴が確認された。
第1延伸プラスチックフィルム40として、0.0017N以上のループスティフネスを有する高スティフネス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。高スティフネスPETフィルムの厚みは16μmであった。また、高スティフネスPETフィルムのループスティフネスの測定値は、流れ方向及び垂直方向のいずれにおいても0.0021Nであった。高スティフネスPETフィルムのその他の機械物性も、実施例3の場合と同一である。
第2延伸プラスチックフィルム50として、0.0017N以上のループスティフネスを有する高スティフネス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。高スティフネスPETフィルムの厚みは16μmであった。また、高スティフネスPETフィルムのループスティフネスの測定値は、流れ方向及び垂直方向のいずれにおいても0.0021Nであった。高スティフネスPETフィルムのその他の機械物性も、実施例3の場合と同一である。
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
70 シーラントフィルム
Claims (6)
- 袋用の積層体であって、
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及びシーラントフィルム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及び前記第2延伸プラスチックフィルムは、51質量%以上のポリエステルを含み、
前記第1延伸プラスチックフィルム又は前記第2延伸プラスチックフィルムは、流れ方向(MD)及び垂直方向(TD)において0.0017N以上のループスティフネスを有し、51質量%以上のポリエステルを含む高スティフネスポリエステルフィルムであり、
前記シーラントフィルムは、第1の熱可塑性樹脂と、第2の熱可塑性樹脂と、を含む単層の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α-オレフィン共重合体においては、1-ブテン(C4)、1-ヘキセン(C6)、4-メチルペンテン(C6)又は1-オクテン(C8)からなるα-オレフィンが共重合されており、
前記第1の熱可塑性樹脂の質量比率は、前記第2の熱可塑性樹脂の質量比率よりも高く、
流れ方向における前記シーラントフィルムの引張伸度(%)と前記シーラントフィルムの厚み(μm)の積が、45000以上である、積層体。 - 流れ方向における前記シーラントフィルムの引張弾性率(MPa)と前記シーラントフィルムの厚み(μm)の積が、38000以下である、請求項1に記載の積層体。
- 前記積層体の衝撃強度が700kJ/m以上であり、
前記衝撃強度は、内面同士が部分的にヒートシールされてシール部が形成された2枚の前記積層体からなる試験片に、ハンマーを用いて衝撃を加える評価において、一方の前記積層体と他方の前記積層体とが分離する際の衝撃値であり、
前記試験片は、50mmの長さ及び15mmの幅を有する長方形の形状を有し、
前記シール部は、長さ方向における前記試験片の端部から、長さ方向において10mmにわたって形成されており、
前記衝撃は、一方の前記積層体のヒートシールされていない部分と他方の前記積層体のヒートシールされていない部分を、前記シール部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した後、一方の前記積層体のシールされていない部分の端部と他方の前記積層体のシールされていない部分の端部をそれぞれ治具に固定し、一方の前記積層体に固定された前記治具を、一方の前記積層体の前記第1延伸プラスチックフィルムの側の面から前記ハンマーで叩くことによって、前記試験片に加えられ、
前記試験片の前記シール部の面方向に対して直交する方向における、一方の前記積層体に固定された前記治具と他方の前記積層体に固定された前記治具との間の距離は40mmであり、
前記衝撃は、前記試験片の前記シール部の面方向に対して直交する方向において前記試験片に加えられる、請求項1又は2に記載の積層体。 - 前記積層体の衝撃強度が500kJ/m以上であり、前記積層体の突き刺し強度が16N以上であり、
前記衝撃強度は、内面同士が部分的にヒートシールされてシール部が形成された2枚の前記積層体からなる試験片に、ハンマーを用いて衝撃を加える評価において、一方の前記積層体と他方の前記積層体とが分離する際の衝撃値であり、
前記試験片は、50mmの長さ及び15mmの幅を有する長方形の形状を有し、
前記シール部は、長さ方向における前記試験片の端部から、長さ方向において10mmにわたって形成されており、
前記衝撃は、一方の前記積層体のヒートシールされていない部分と他方の前記積層体のヒートシールされていない部分を、前記シール部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した後、一方の前記積層体のシールされていない部分の端部と他方の前記積層体のシールされていない部分の端部をそれぞれ治具に固定し、一方の前記積層体に固定された前記治具を、一方の前記積層体の前記第1延伸プラスチックフィルムの側の面から前記ハンマーで叩くことによって、前記試験片に加えられ、
前記試験片の前記シール部の面方向に対して直交する方向における、一方の前記積層体に固定された前記治具と他方の前記積層体に固定された前記治具との間の距離は40mmであり、
前記衝撃は、前記試験片の前記シール部の面方向に対して直交する方向において前記試験片に加えられる、請求項1又は2に記載の積層体。 - 前記第1延伸プラスチックフィルムと前記第2延伸プラスチックフィルムとの間に位置する第1接着剤層と、前記第2延伸プラスチックフィルムと前記シーラントフィルムとの間に位置する第2接着剤層と、を更に備え、
前記第1接着剤層及び前記第2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、且つ、2μm以上の厚みを有する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の積層体。 - 蒸気抜き機構を有する袋であって、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の積層体を含む、袋。
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