JP2019099190A - Fusion method, packing method and packing body of heat-fusable film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱融着フィルムの融着方法、包装方法及び包装体に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method of fusing a heat fusion film, a packaging method, and a package.
例えば食品や雑貨等の物品を包装する際には、所定の基材層に、熱融着性を有するシーラント層を重ねた熱融着フィルムを用いて、熱融着フィルムのシーラント層同士を熱融着させることによって、包装対象となる物品を覆うようにして包装がなされる。
このような包装の際には、融着部分が剥がれてしまうことを防止するため、シーラント層同士の融着強度を高める必要がある。そこで、シーラント層自体の構成につき、強固な融着強度を有するものを用いることで、融着強度を高めることを意図した発明が知られている(例えば、特許文献1参照)。
For example, when packaging an article such as food or sundries, the sealant layer of the heat-fusion film is thermally bonded using a heat-fusion film in which a sealant layer having heat-fusion property is laminated on a predetermined base material layer. By fusion bonding, packaging is performed so as to cover the article to be packaged.
In the case of such packaging, in order to prevent the fusion-bonded portion from peeling off, it is necessary to increase the fusion strength of the sealant layers. Then, the invention which intended that fusion | melting strength is intended to be improved is known by using what has strong fusion | fusion strength about the structure of sealant layer itself (for example, refer patent document 1).
しかしながら、上記のような熱融着フィルムにおいては、その製造工程においてシーラント層の構成につき変更する必要があり、既存の熱融着フィルムについて、融着強度を高めることはできなかった。 However, in the heat fusion film as described above, it is necessary to change the configuration of the sealant layer in the manufacturing process, and the fusion strength can not be increased for the existing heat fusion film.
本発明の課題は、熱融着フィルムのシーラント層自体の構成について変更することなく、熱融着フィルムの融着強度を向上させることである。 An object of the present invention is to improve the fusion strength of a heat fusion film without changing the configuration of the sealant layer itself of the heat fusion film.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、熱融着フィルムの融着方法において、
熱融着性のシーラント層を有する熱融着フィルムの前記シーラント層に、
セルロースナノファイバーと、水に溶解したときに負電荷を帯びる水溶性高分子と、を含む溶液を付加した上で、
前記シーラント層を融着させることを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、熱融着フィルムのシーラント層自体の構成について変更することなく、熱融着フィルムの融着強度を向上させることができる。
In order to solve the above-mentioned subject, invention of
In the sealant layer of a heat sealing film having a heat sealing property sealant layer,
After addition of a solution containing cellulose nanofibers, and a water-soluble polymer that is negatively charged when dissolved in water,
The sealant layer is fused.
According to the first aspect of the present invention, the fusion bonding strength of the heat fusion film can be improved without changing the configuration of the sealant layer itself of the heat fusion film.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の熱融着フィルムの融着方法において、
前記熱融着フィルム同士を、いずれか又は双方の前記熱融着フィルムの前記シーラント層に前記溶液を付加した上で、前記シーラント層によって融着させることを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、熱融着フィルムのシーラント層自体の構成について変更することなく、熱融着フィルム同士の融着強度を向上させることができる。
The invention according to
The solution is added to the sealant layer of either or both of the heat-fusion films, and then the heat-fusion films are fused by the sealant layer.
According to the second aspect of the present invention, the fusion strength of the heat-fusion films can be improved without changing the configuration of the sealant layer itself of the heat-fusion film.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の熱融着フィルムの融着方法において、
前記セルロースナノファイバーの付加量が、前記熱融着フィルムの互いに融着される部分の双方への付加量を合計して、28μg/cm2以上、1000μg/cm2以下であることを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、熱融着フィルムのシーラント層自体の構成について変更することなく、熱融着フィルム同士の融着強度をさらに向上させることができる。
The invention according to
Amount added of the cellulose nanofibers, by summing the mutually additional amount to both fused in part of the heat-fusible film, wherein the 28μg / cm 2 or more and 1000 [mu] g / cm 2 or less .
According to the third aspect of the present invention, the fusion bonding strength of the heat fusion films can be further improved without changing the configuration of the sealant layer itself of the heat fusion film.
請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の熱融着フィルムの融着方法において、
前記水溶性高分子の付加量が、前記熱融着フィルムの互いに融着される部分の双方への付加量を合計して、28μg/cm2以上、5400μg/cm2以下であることを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、熱融着フィルムのシーラント層自体の構成について変更することなく、熱融着フィルム同士の融着強度をさらに向上させることができる。
The invention according to claim 4 is the fusion bonding method of a heat fusion film according to
The addition amount of the water-soluble polymer is 28 μg / cm 2 or more and 5400 μg / cm 2 or less, which is the total of the addition amounts of the heat-fusion film to the mutually fused portions. Do.
According to the fourth aspect of the present invention, the fusion strength of the heat-fusion films can be further improved without changing the configuration of the sealant layer itself of the heat-fusion film.
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の熱融着フィルムの融着方法において、
前記水溶性高分子は、カルボキシメチルセルロースであることを特徴とする。
請求項5に記載の発明によれば、熱融着フィルムのシーラント層自体の構成について変更することなく、熱融着フィルムの融着強度をさらに向上させることができる。
The invention according to claim 5 is the fusion method of a heat fusion film according to any one of
The water-soluble polymer is characterized by being carboxymethylcellulose.
According to the fifth aspect of the present invention, the fusion bonding strength of the heat fusion film can be further improved without changing the configuration of the sealant layer itself of the heat fusion film.
請求項6に記載の発明は、
一又は複数枚の、熱融着性のシーラント層を有する熱融着フィルムを、包装対象物品を覆うようにして配置した上で、請求項1から5のいずれか一項に記載の熱融着フィルムの融着方法によって、前記シーラント層を融着させることを特徴とする包装方法である。
請求項6に記載の発明によれば、熱融着フィルムのシーラント層自体の構成について変更することなく、熱融着フィルムの融着強度を向上させた包装方法を提供することができる。
The invention according to claim 6 is
The heat-sealable film according to any one of
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to provide a packaging method in which the fusion strength of the heat fusion film is improved without changing the configuration of the sealant layer itself of the heat fusion film.
請求項7に記載の発明は、包装体において、
熱融着性のシーラント層を有する熱融着フィルムを、包装対象物品を覆うようにして、前記シーラント層によって一又は複数枚融着させた包装体であって、前記シーラント層の融着部分には、セルロースナノファイバーと、水に溶解したときに負電荷を帯びる水溶性高分子とが含有されていることを特徴とする。
請求項7に記載の発明によれば、熱融着フィルムのシーラント層自体の構成について変更することなく、熱融着フィルムの融着強度を向上させた包装体を提供することができる。
The invention according to claim 7 is the package body,
A package in which a heat fusion film having a heat fusion sealant layer covers one or more sheets by the sealant layer so as to cover the article to be packaged, and the fusion-bonded portion of the sealant layer Is characterized in that it contains cellulose nanofibers and a water-soluble polymer that is negatively charged when dissolved in water.
According to the seventh aspect of the invention, it is possible to provide a package in which the fusion strength of the heat fusion film is improved without changing the configuration of the sealant layer itself of the heat fusion film.
本発明によれば、熱融着フィルムのシーラント層自体の構成について変更することなく、熱融着フィルムの融着強度を向上させることができる。 According to the present invention, the fusion bonding strength of the heat fusion film can be improved without changing the configuration of the sealant layer itself of the heat fusion film.
以下、本発明の実施形態について、図1から図3に基づいて説明する。ただし、本発明の技術的範囲は、図示例に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 3. However, the technical scope of the present invention is not limited to the illustrated example.
[熱融着フィルム]
本発明の実施形態に係る熱融着フィルム1は、図1に示すように、基材層11と、シーラント層12とが、張り合わされたものである。なお、基材層11とシーラント層12の貼り合わせには、押し出しラミネート、ドライラミネート、ウェットラミネート等公知の任意の手法を用いることができる。
[Heat fusion film]
The heat-
(基材層)
基材層11は、熱融着フィルム1の、シーラント層12以外の部分であり、材質に特に限定はなく、融点がヒートシール時に融解しない程度の値を示すシートであれば任意のフィルムを使用可能であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、二軸延伸ポリプロピレン(OPP)等によって形成されたフィルムが用いられる。
なお、基材層としては、単一の層であることを要せず、複数種類のフィルムが積層されていてもよい。
基材層11の厚みは、5μmから50μmであることが好ましく、また、10μmから30μmであることがさらに好ましい。この厚みであれば外部刺激や蒸散性に関して十分なバリア機能が得られる。
(Base material layer)
The
In addition, it is not necessary to be a single layer as a base material layer, and multiple types of film may be laminated | stacked.
The thickness of the
(シーラント層)
シーラント層12としては、ヒートシール時に熱融着性を有する任意の材料によって形成されたフィルムを使用可能であり、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)や無延伸ポリプロピレン(CPP)によって形成されたフィルムを用いることができる。
シーラント層12の厚みは、20μmから100μmであることが好ましく、また、40μmから60μmであることがさらに好ましい。この厚みであれば十分なシール強度が得られる。
(Sealant layer)
The
The thickness of the
[溶液]
溶液2は、水に、セルロースナノファイバー(以下、「CNF」という。)及び水溶性高分子を加えたものである。
[solution]
(CNF)
CNFとは、パルプ繊維を解繊して得られる微細なセルロース繊維をいい、一般的に繊維幅がナノサイズ(1nm以上、1000nm以下)のセルロース微細繊維を含むセルロース繊維をいうが、平均繊維幅は、100nm以下の繊維が好ましい。
(CNF)
CNF refers to fine cellulose fibers obtained by disintegrating pulp fibers, and generally refers to cellulose fibers containing cellulose fine fibers having a nanosize (1 nm or more and 1000 nm or less) in fiber width, but the average fiber width Are preferably fibers of 100 nm or less.
平均繊維幅の算出は、例えば、一定数の数平均、メジアン、モード径(最頻値)などを用いるが、上記の繊維幅は、以下のようにして測定されたものである。
まず、固形分濃度0.01〜0.1質量%のセルロースナノファイバーの水分散液100mlをテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターでろ過し、エタノール100mlで1回、t−ブタノール20mlで3回溶媒置換する。
次に、凍結乾燥し、オスミウムコーティングして試料とする。この試料について、構成する繊維の幅に応じて5000倍、10000倍又は30000倍のいずれかの倍率で電子顕微鏡SEM画像による観察を行う。具体的には、観察画像に二本の対角線を引き、対角線の交点を通過する直線を任意に三本引く。さらに、この三本の直線と交錯する合計100本の繊維の幅を目視で計測する。そして、計測値の中位径(メジアン径)を平均繊維径とする。
The calculation of the average fiber width uses, for example, a fixed number of number averages, a median, a mode diameter (mode value), etc., but the above-mentioned fiber widths are measured as follows.
First, 100 ml of an aqueous dispersion of cellulose nanofibers having a solid concentration of 0.01 to 0.1% by mass is filtered through a membrane filter made of Teflon (registered trademark), and 100 ml of ethanol once and 20 ml of t-butanol three times Replace.
Next, it is lyophilized and osmium coated to make a sample. This sample is observed with an electron microscope SEM image at a magnification of 5000 times, 10000 times or 30000 times depending on the width of the fiber to be constructed. Specifically, two diagonals are drawn on the observation image, and three straight lines passing the intersections of the diagonals are arbitrarily drawn. Furthermore, the width of a total of 100 fibers intersecting with the three straight lines is measured visually. And let the median diameter (median diameter) of a measured value be an average fiber diameter.
CNFの製造に使用可能なパルプ繊維としては、広葉樹パルプ(LBKP)、針葉樹パルプ(NBKP)等の化学パルプ、晒サーモメカニカルパルプ(BTMP)、ストーングランドパルプ(SGP)、加圧ストーングランドパルプ(PGW)、リファイナーグランドパルプ(RGP)、ケミグランドパルプ(CGP)、サーモグランドパルプ(TGP)、グランドパルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)、リファイナーメカニカルパルプ(RMP)等の機械パルプ、茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、段ボール古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、地券古紙、更紙古紙等から製造される古紙パルプ、古紙パルプを脱墨処理した脱墨パルプ(DIP)などが挙げられる。これらは、本発明の効果を損なわない限り、単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。 Pulp fibers that can be used to produce CNF include chemical pulp such as hardwood pulp (LBKP) and softwood pulp (NBKP), bleached thermomechanical pulp (BTMP), stone ground pulp (SGP), and pressed stone ground pulp (PGW) ), Refiner ground pulp (RGP), chemiground pulp (CGP), thermoground pulp (TGP), grand pulp (GP), thermomechanical pulp (TMP), chemithermomechanical pulp (CTMP), refiner mechanical pulp (RMP) Etc. Waste paper manufactured from mechanical pulp, tea waste paper, kraft envelope waste paper, magazine waste paper, newspaper waste paper, flyer waste paper, office waste paper, corrugated waste paper, top white waste paper, Kent waste paper, imitation waste paper, ground waste paper, waste paper waste paper etc. Deinking pulp obtained by deinking pulp and waste paper pulp Such as-flops (DIP), and the like. These may be used alone or in combination of two or more, as long as the effects of the present invention are not impaired.
CNFの製造方法としては、例えば、高圧ホモジナイザー法、マイクロフリュイダイザー法、グラインダー磨砕法、ビーズミル凍結粉砕法、超音波解繊法等の機械的手法が挙げられるが、これらの方法に限定されるものではない。
例えば、パルプ繊維に対して機械的手法の解繊処理を施したものに、カルボキシメチル化等の化学的処理を施しても良いし、酵素処理を施してもよい。
また、化学的処理や酵素処理を施したCNFに、機械的手法の解繊処理を施してもよい。
Examples of methods for producing CNF include mechanical methods such as high-pressure homogenizer method, microfluidizer method, grinder grinding method, bead mill freeze grinding method, ultrasonic fibrillation method, etc., but are limited to these methods is not.
For example, the pulp fiber may be subjected to mechanical treatment such as defibrillation treatment, and may be subjected to chemical treatment such as carboxymethylation or enzyme treatment.
Alternatively, the CNF subjected to the chemical treatment or the enzyme treatment may be subjected to a mechanical disintegration treatment.
溶液2中のCNFの濃度としては、0.01%〜2.0%であることが好ましく、0.1%〜1.8%であることがさらに好ましい。0.01%よりも低いと、効果を生じさせるために必要な溶液の塗布量が増加し、融着させる際に漏れ易くなり、また、2.0%よりも高いと、CNFが凝集し易くなり、却って効果が妨げられる。
The concentration of CNF in
(水溶性高分子)
水溶性高分子としては、例えば、カルボキシメチルセルロース(以下、「CMC」という。)、グリセリン、ヒアルロン酸ナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース等が用いられる。水溶性高分子としては、水に溶解したときに負電荷を帯びる物質であれば、任意のものを使用可能であるが、CMCはCNFと構造的に類似しており、CNFと結合し易く、他の水溶性高分子と比較してよりCNFの凝集を防ぐ効果が期待できることから、CMCを用いることが好ましい。
このような水溶性高分子は、CNFのOH基に、負に帯電した水溶性高分子が結合することで、静電相互作用により立体障害的に分子同士を離れやすくし、CNFの凝集を防ぎ、その効果を高めることができる。
なお、CNFが、機械的手法の解繊処理のみで科学的処理を施していないものである場合には、凝集し易いことから、水溶性高分子を加えることが必須となる。これに対し、TEMPO酸化、カルボキシメチル化などのCNFのOH基を変化させ、CNFの凝集を防ぐ化学修飾を施したCNFであれば、凝集し難いため、水溶性高分子を加えることは必須ではない。
(Water soluble polymer)
As the water-soluble polymer, for example, carboxymethylcellulose (hereinafter referred to as "CMC"), glycerin, sodium hyaluronate, hydroxyethylcellulose, methylcellulose and the like are used. As a water-soluble polymer, any substance can be used as long as it is a substance that takes a negative charge when dissolved in water, but CMC is structurally similar to CNF and easily binds to CNF, It is preferable to use CMC because the effect of preventing aggregation of CNF can be expected compared to other water-soluble polymers.
Such a water-soluble polymer makes it easier for the molecules to be separated sterically by electrostatic interaction by binding a negatively charged water-soluble polymer to the OH group of CNF, thereby preventing aggregation of CNF , Can enhance its effect.
In addition, when CNF is a thing which is not scientifically processed only by the disintegration process of a mechanical method, since it is easy to aggregate, it becomes essential to add water soluble polymer. On the other hand, since it is difficult to aggregate if it is a chemically modified CNF that prevents aggregation of CNF by changing the OH group of CNF such as TEMPO oxidation, carboxymethylation, etc., it is essential to add a water-soluble polymer Absent.
溶液2中の水溶性高分子の濃度としては、0.01%〜20%であることが好ましく、0.1%〜18%であることがさらに好ましい。0.01%より低いと、CNFに対する分散効果が十分ではなく、また、20%よりも高いと溶液の粘度が上がるため、使用用途によっては取扱いが難しくなる場合がある。
The concentration of the water-soluble polymer in the
[融着方法]
熱融着フィルム1、1同士を融着させる際には、図2(a)に示すように、まず、一方の熱融着フィルム1の融着させる部分のシーラント層12側に、溶液2を塗布する。この際には、溶液2の塗布量は、50μg/cm2以上、26.6mg/cm2以下であることが好ましい。50μg/cm2未満であると接着強度が十分に上がらず、26.6mg/cm2を超えると、融着させる際に溶液2が漏れ出してしまい、ヒートシールが行い難くなるためである。
また、溶液2の、CNF及び水溶性高分子の含有濃度に対応して塗布量を決めることにより、CNFにつき、好ましくは、28〜1000μg/cm2、さらに好ましくは、90〜450μg/cm2の塗布量となるようにする。28μg/cm2より少ないと、接着強度が十分ではなく、また、1000μg/cm2よりも多いと、CNFが凝集し易くなり、却って効果が妨げられる。
また、水溶性高分子につき、好ましくは、28〜5400μg/cm2、さらに好ましくは、90〜1350μg/cm2の塗布量となるようにする。28μg/cm2より少ないと、CNFの凝集を防ぐのに十分ではなく、また、5400μg/cm2よりも多いと、溶液の粘度が上がり取扱いが難しくなる。
[Fusion method]
When the heat
In addition, the CNF is preferably 28 to 1000 μg / cm 2 , more preferably 90 to 450 μg / cm 2 , by determining the coating amount corresponding to the concentration of CNF and the water-soluble polymer in solution 2 . Make it a coating amount. When the amount is less than 28 μg / cm 2 , the adhesive strength is not sufficient, and when the amount is more than 1000 μg / cm 2 , CNFs are easily aggregated, and the effect is hindered.
The amount of water-soluble polymer applied is preferably 28 to 5400 μg / cm 2 , more preferably 90 to 1350 μg / cm 2 . If it is less than 28 μg / cm 2, it is not sufficient to prevent the aggregation of CNF, and if it is more than 5400 μg / cm 2 , the solution viscosity increases and handling becomes difficult.
続いて、図2(b)に示すように、溶液2を塗布した熱融着フィルム1と、他方の熱融着フィルム1と、をシーラント層12側が向かい合うように重ね、熱融着させる部分に一般的なハンドシーラーを当てて、熱融着フィルム1、1同士を融着させる。
この際には、温度140℃から150℃、時間3秒の条件で融着させることが望ましい。また、溶液2を塗布後、これが乾燥する前に、熱融着フィルム1、1同士を融着させる必要がある。
また、溶液2は、融着させる部分の全面に塗布してもよいが、ドット状に塗布することがより望ましい。ドット状であれば無駄なく均一に塗布することができ、溶液2がフィルムの間から漏れてしまうのを防ぐことができる。
Subsequently, as shown in FIG. 2 (b), the
At this time, it is desirable to fuse at a temperature of 140 ° C. to 150 ° C. for 3 seconds. In addition, after the
The
なお、上記においては、熱融着フィルム1、1のうち一方にのみ、溶液2を塗布する場合につき説明したが、溶液2は、両方の熱融着フィルム1、1の融着させる部分のシーラント層12側に塗布してもよい。
この場合には、CNF及び水溶性高分子につき、熱融着フィルム1、1の互いに融着される部分の双方への塗布量を合計して、上記の塗布量の範囲内となるようにする。すなわち、上記塗布量は、熱融着フィルム1、1同士が融着された状態における、融着部分の単位面積当たりのCNF又は水溶性高分子の含有量を意味することとなる。
In the above, the case where the
In this case, for CNF and the water-soluble polymer, the coating amounts on both of the heat-
また、上記のように複数の熱融着フィルム1、1を用いる場合に限らず、例えば、単一の熱融着フィルム1について、シーラント層12を内側にして折り畳み、折り畳まれた状態で融着させる際にも、本発明に係る融着方法を用いることが可能である。
Further, the
[包装方法及び包装体]
実施形態にかかる熱融着フィルム1、1の融着方法を用いて物品を包装する際の包装方法及び当該包装方法を用いて形成された包装体としては、特に限定されることはなく、熱融着フィルム1を用いて物品を包装するあらゆる場合に用いることができる。
例えば、2枚の略合同な矩形状の熱融着フィルム1、1を重ね合わせ、3辺を上記実施形態に係る融着方法を用いて融着し、袋状とした後、包装対象となる物品を入れ、他の一辺につき、上記実施形態に係る融着方法を用いて融着することで、熱融着フィルム1、1で形成された密閉された袋状の包装体内に物品を収納することができる。
また、例えば、単一の熱融着フィルム1を用いて、包装対象となる物品を包み、熱融着フィルムの端部同士を融着させることで、包装対象となる物品の形状にフィットするようにして包装体を形成してもよい。
また、例えば、図3に示すような、ウェットシート等の包装に用いられるピロー包装3における、エンドシール部31、31及びセンターシール部32、並びに、ガゼット包装のシール部に本実施形態にかかる熱融着フィルムの融着方法を用いることができる。
[Packaging method and package]
It does not specifically limit as a packaging method at the time of packaging an article using the fusion method of
For example, two substantially congruent rectangular heat-
Also, for example, by wrapping the article to be packaged using a single
Further, for example, in the
[実施形態の効果]
本実施形態に係る熱融着フィルムの融着方法によれば、熱融着フィルム1、1同士をシーラント層12、12によって融着させる際に、融着部分に、CNF及び水溶性高分子を含む溶液が塗布されていることによって、シーラント層12、12が熱によって融解すると、シーラント層を形成するLLDPEやCPP等の樹脂に、CNF及び水溶性高分子が混ざり込み、これらが混ざり込んだ状態において、シーラント層を形成する樹脂が再び固まることとなる。
この際には、熱がかかった瞬間に水分が蒸発し、その際にCNF同士が結合することとなるが、CNF同士の水素結合が樹脂同士の結合よりも強固であることから、熱融着フィルム同士の融着強度を高めることが可能となる。
なお、溶液に水溶性高分子が含まれずとも、CNFが、TEMPO酸化、カルボキシメチル化などのCNFのOH基を変化させ、CNFの凝集を防ぐ化学修飾を施したCNFであれば、上記効果を得ることができるが、CNFに加えて水溶性高分子を含む溶液を用いる場合には、CNFの性質を問わず、上記の効果を得ることができる。
また、この際には、LLDPEやCPP等からなる一般的なシーラント層を有する熱融着フィルムを用いつつ、融着面にCNF及び水溶性高分子を含む溶液を塗布するのみで、上記の効果が得られることから、熱融着フィルムのシーラント層自体の構成につき変更することなく、既存の熱融着フィルムをそのまま用いることができるため、コストの増大も最小限に留めることができる。
また、熱融着フィルム1、1同士をシーラント層12、12によって融着させる際に、融着部分に、CNF及び水溶性高分子を含む溶液が塗布されていても、例えば、これを用いて形成された包装体の廃棄の際に妨げとなったり、シーラント層の融着部分を変色させ、包装体の見た目を損ねたりといった弊害を生じさせることもない。
[Effect of the embodiment]
According to the heat fusion film fusion method of the present embodiment, when fusing the
In this case, the moisture evaporates at the moment of heat application, and CNFs are bonded at that time, but since the hydrogen bond between CNFs is stronger than the bond between the resins, heat fusion is performed. It is possible to increase the fusion strength between the films.
In addition, even if the solution does not contain a water-soluble polymer, CNF changes the OH group of CNF such as TEMPO oxidation, carboxymethylation, etc. as long as the CNF is chemically modified to prevent aggregation of CNF, the above effect can be obtained. Although it can be obtained, when using a solution containing a water-soluble polymer in addition to CNF, the above effects can be obtained regardless of the nature of CNF.
Also, in this case, the above effects can be obtained only by applying a solution containing CNF and a water-soluble polymer to the fusion surface while using a heat fusion film having a general sealant layer made of LLDPE, CPP, etc. Since the existing heat fusion film can be used as it is without changing the configuration of the sealant layer of the heat fusion film itself, the increase in cost can be minimized.
Further, even when a solution containing CNF and a water-soluble polymer is applied to the fusion-bonded portion when the heat-
[変形例]
上記においては、熱融着フィルム1、1同士を融着させる場合について説明したが、熱融着フィルム1を、熱融着フィルム1以外の物品に対して融着させる際にも、シーラント層12の融着部分に溶液2を塗布しておくことによって、接着強度を高めることができる。
たとえば、ポリプロピレン、PET等によって形成されたカップやトレー等の容器に対して、フィルム状の蓋体によって蓋をする際に、熱融着フィルム1を用いて蓋体を形成した上で、シーラント層12側の容器との融着部分に、溶液2を塗布の上、これを容器と融着させることで、容器と蓋体との接着強度を向上させることができる。
[Modification]
In the above, although the case where the heat-
For example, when a lid such as a cup or tray formed of polypropylene, PET or the like is covered with a film-like lid, the lid is formed using the
次に、本発明の実施例及び比較例に係る熱融着フィルムの融着方法を用いて、熱融着フィルム1、1同士を融着させ、融着強度を評価した結果について説明する。以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Next, the heat-sealed
[試験1]
以下の実施例及び比較例のように、熱融着フィルム同士を融着させた。
[Test 1]
The heat fusible films were fused together as in the following examples and comparative examples.
(実施例1)
基材層として、ポリエチレンテレフタレート(PET)によって形成されたフィルムを用い、シーラント層として、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)で形成されたフィルムを用い、これらをドライラミネートによって張り合わせて形成された熱融着フィルム(PET12/LLDPE50)を用意した。熱融着フィルムの厚みは、基材層が12μm、シーラント層が50μmの計62μmである。
当該熱融着フィルムを長辺5cm、短辺2cmの矩形状にカットしたものを、試験片として2枚用意した。
CNFを1.7%、CMCを1.7%、水を96.6%の割合で混合した溶液を用意した。
ここで使用したCNFは、NBKP100%のCNFである。CNFの平均繊維幅(メジアン径)が49nmのCNFを使用した。このCNFは、NBKPをリファイナー処理して粗解繊した後、高圧ホモジナイザーを用いて、4回処理して解繊することにより得られたものである。CNFの繊維幅の測定方法は、段落0021に記載した通りである。
また、ここで使用したCMCは、CMC1330(ダイセル社)である。
上記試験片の一方のシーラント層側の全面に、略均等に計500mgの上記溶液を塗布した。この場合塗布量は、CNFにつき、850μg/cm2、CMCにつき、850μg/cm2となる。
溶液を塗布した直後に、上記の溶液を塗布した試験片に、他方の試験片を、シーラント層同士が向かい合うように重ね、ハンドシーラー(株式会社石崎電機製作所製のNL-331JC)を用いて、試験片の短辺方向の全体(2cm)に亘り、試験片の長辺方向に0.5cmの幅で、試験片の長辺方向に略等間隔となるように5か所融着させた。具体的な条件は、温度145℃、時間3秒、圧力2N/m2である。
Example 1
A film formed of polyethylene terephthalate (PET) as a base material layer, a film formed of linear low density polyethylene (LLDPE) as a sealant layer, and thermally formed by laminating these by dry lamination A fusion film (
What cut the said heat-fusion film in the rectangular shape of 5 cm of long sides and 2 cm of short sides was prepared as 2 pieces as a test piece.
A solution was prepared in which CNF was mixed at 1.7%, CMC at 1.7%, and water at 96.6%.
The CNF used here is a NNFP 100% CNF. The CNF having an average fiber width (median diameter) of 49 nm was used. This CNF is obtained by refining NBKP and roughly defibrillating it, and then treating it four times using a high-pressure homogenizer to defibrillate it. The method of measuring the fiber width of CNF is as described in paragraph 0021.
Moreover, CMC used here is CMC1330 (Daicel Corporation).
A total of 500 mg of the solution was applied substantially uniformly over the entire sealant layer side of the test piece. In this case the coating amount is per CNF, per 850μg / cm 2, CMC, a 850μg / cm 2.
Immediately after applying the solution, the other test specimen is overlapped on the test specimen coated with the above solution so that the sealant layers face each other, using a hand sealer (NL-331JC manufactured by Ishizaki Electric Manufacturing Co., Ltd.) The test pieces were fused at five locations at a width of 0.5 cm in the long side direction of the test piece and at substantially equal intervals in the long side direction of the test piece over the entire short side direction (2 cm) of the test piece. Specific conditions are a temperature of 145 ° C., a time of 3 seconds, and a pressure of 2 N / m 2 .
(比較例1)
実施例1と同様の試験片を用意した。
CNFを2.0%、水を98.0%の割合で混合した溶液を用意した。使用したCNFは実施例1と同様である。
上記試験片の一方のシーラント層側の全面に、略均等に計500mgの上記溶液を塗布した。この場合塗布量は、CNFにつき、1000μg/cm2となる。
溶液を塗布した直後に、上記の溶液を塗布した試験片に、他方の試験片を、シーラント層同士が向かい合うように重ね、実施例1と同様に融着させた。
(Comparative example 1)
The same test piece as in Example 1 was prepared.
A solution was prepared by mixing CNF at 2.0% and water at a ratio of 98.0%. The CNF used is the same as in Example 1.
A total of 500 mg of the solution was applied substantially uniformly over the entire sealant layer side of the test piece. In this case, the application amount is 1000 μg / cm 2 per CNF.
Immediately after the application of the solution, the other test piece was overlaid on the test piece coated with the above-mentioned solution so that the sealant layers face each other, and was fused as in Example 1.
(比較例2)
実施例1と同様の試験片を用意した。
CMCを2.0%、水を98.0%の割合で混合した溶液を用意した。使用したCMCは実施例1と同様である。
上記試験片の一方のシーラント層側の全面に、略均等に計500mgの上記溶液を塗布した。この場合塗布量は、CMCにつき、1000μg/cm2となる。
溶液を塗布した直後に、上記の溶液を塗布した試験片に、他方の試験片を、シーラント層同士が向かい合うように重ね、実施例1と同様に融着させた。
(Comparative example 2)
The same test piece as in Example 1 was prepared.
A solution was prepared by mixing 2.0% of CMC and 98.0% of water. The CMC used is the same as in Example 1.
A total of 500 mg of the solution was applied substantially uniformly over the entire sealant layer side of the test piece. In this case, the application amount is 1000 μg / cm 2 per CMC.
Immediately after the application of the solution, the other test piece was overlaid on the test piece coated with the above-mentioned solution so that the sealant layers face each other, and was fused as in Example 1.
(比較例3)
実施例1と同様の試験片を用意した。
水を用意した。
上記試験片の一方のシーラント層側の全面に、略均等に計500mgの水を塗布した。
水を塗布した直後に、上記の水を塗布した試験片に、他方の試験片を、シーラント層同士が向かい合うように重ね、実施例1と同様に融着させた。
(Comparative example 3)
The same test piece as in Example 1 was prepared.
I prepared water.
A total of 500 mg of water was applied substantially evenly over the entire sealant layer side of one of the test pieces.
Immediately after the application of water, the other test piece was overlaid on the above-described test piece coated with water such that the sealant layers face each other, and was fused as in Example 1.
(比較例4)
実施例1と同様の試験片を用意した。
2枚の試験片を、シーラント層同士が向かい合うように重ね、実施例1と同様に融着させた。
(Comparative example 4)
The same test piece as in Example 1 was prepared.
Two test pieces were stacked so that the sealant layers face each other, and were fused as in Example 1.
{試験内容}
上記実施例及び比較例の接着された試験片を、短辺方向に2分の1とし、短辺1cm、長辺5cmの矩形状となるようにカットした上で、試験片の融着箇所(各5か所)のそれぞれにつき、個別に融着強度を測定し、各実施例及び比較例ごとに、その平均値を算出した。
具体的には、引張試験機(A&D社製のTENSIRON RTG1210)を用いて、融着箇所ごとに、融着された試験片の両者を引張試験機のチャックで挟み、チャック間距離50mm、速度500mm/minの条件で、各融着箇所のシート材同士の融着が剥がれるときの最大荷重点を測定し、各実施例及び比較例ごとに、その平均地を算出した。
{contents of the test}
The bonded test pieces of the above Examples and Comparative Examples are cut in half in the short side direction to form a rectangular shape having a short side of 1 cm and a long side of 5 cm, and The fusion strength was individually measured for each of five places, and the average value was calculated for each of the examples and the comparative examples.
Specifically, using a tensile tester (TENSIRON RTG 1210 manufactured by A & D), the fused test pieces are pinched by the chucks of the tensile tester at each fusion location, the distance between chucks 50 mm, speed 500 mm The maximum load point when the fusion of the sheet material at each fusion-bonded location was peeled off was measured under the condition of / min, and the average ground was calculated for each of the examples and the comparative examples.
試験の結果を表Iに示す。 The results of the study are shown in Table I.
(評価)
実施例1と、比較例1から4との比較により、熱融着フィルムのシーラント層に、CNF及び水に溶解したときに負電荷を帯びる水溶性高分子(CMC)を含む溶液を塗布した上で、熱融着フィルム同士を融着させることで、熱融着フィルム同士の融着強度を向上させることができることが分かる。
(Evaluation)
According to the comparison between Example 1 and Comparative Examples 1 to 4, the sealant layer of the heat-fusion film was coated with a solution containing CNF and a water-soluble polymer (CMC) which takes a negative charge when dissolved in water. Thus, it is understood that the fusion strength of the heat-fusion films can be improved by fusing the heat-fusion films.
[試験2]
以下の実施例及び比較例のように、熱融着フィルム同士を接着させた。
[Test 2]
Heat fusion films were adhered to each other as in the following examples and comparative examples.
(実施例2)
基材層として、ポリエチレンテレフタレート(PET)によって形成されたフィルムを用い、シーラント層として、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)で形成されたフィルムを用い、これらをドライラミネートによって張り合わせて形成された熱融着フィルム(PET12/LLDPE50)を用意した。熱融着フィルムの厚みは、基材層が12μm、シーラント層が50μmの計62μmである。
当該熱融着フィルムを長辺20cm、短辺15cmの矩形状にカットしたものを、試験片として2枚用意した。
CNFを1.7%、CMCを1.7%、水を96.6%の割合で混合した溶液を用意した。
ここで使用したCNF及びCMCは、試験1で用いたものと同様である。
上記試験片の一方のシーラント層側の全面に、略均等に計1gの上記溶液を塗布した。この場合塗布量は、CNFにつき、56.7μg/cm2、CMCにつき、56.7μg/cm2となる。
溶液を塗布した直後に、上記の溶液を塗布した試験片に、他方の試験片を、シーラント層同士が向かい合うように重ね、ハンドシーラー(株式会社石崎電機製作所製のNL-331JC)を用いて、試験片の短辺方向の全体(15cm)に亘り、試験片の長辺方向に0.5cmの幅で、試験片の長辺方向に略等間隔となるように20か所融着させた。具体的な条件は、温度145℃、時間3秒、圧力2N/m2である。
(Example 2)
A film formed of polyethylene terephthalate (PET) as a base material layer, a film formed of linear low density polyethylene (LLDPE) as a sealant layer, and thermally formed by laminating these by dry lamination A fusion film (
Two pieces of the heat fusion film were cut into a rectangular shape having a long side of 20 cm and a short side of 15 cm, and two sheets were prepared as test pieces.
A solution was prepared in which CNF was mixed at 1.7%, CMC at 1.7%, and water at 96.6%.
The CNF and CMC used here are the same as those used in
A total of 1 g of the solution was applied substantially uniformly over the entire sealant layer side of one of the test pieces. In this case the coating amount is per CNF, per 56.7μg / cm 2, CMC, the 56.7μg / cm 2.
Immediately after applying the solution, the other test specimen is overlapped on the test specimen coated with the above solution so that the sealant layers face each other, using a hand sealer (NL-331JC manufactured by Ishizaki Electric Manufacturing Co., Ltd.) The test pieces were fused at 20 locations at a width of 0.5 cm in the long side direction of the test piece and at substantially equal intervals in the long side direction of the test piece over the entire short side direction (15 cm) of the test piece. Specific conditions are a temperature of 145 ° C., a time of 3 seconds, and a pressure of 2 N / m 2 .
(実施例3)
実施例2と同様の試験片及び溶液を用意した。
上記試験片の一方のシーラント層側の全面に、略均等に計2gの上記溶液を塗布した。この場合塗布量は、CNFにつき、113.3μg/cm2、CMCにつき、113.3μg/cm2となる。
溶液を塗布した直後に、上記の溶液を塗布した試験片に、他方の試験片を、シーラント層同士が向かい合うように重ね、実施例2と同様に融着させた。
(Example 3)
The same test piece and solution as in Example 2 were prepared.
A total of 2 g of the solution was applied substantially uniformly over the entire sealant layer side of the test piece. In this case the coating amount is per CNF, per 113.3μg / cm 2, CMC, the 113.3μg / cm 2.
Immediately after the application of the solution, the other test piece was overlaid on the test piece coated with the above-described solution so that the sealant layers face each other, and was fused as in Example 2.
(実施例4)
実施例2と同様の試験片及び溶液を用意した。
上記試験片の一方のシーラント層側の全面に、略均等に計4gの上記溶液を塗布した。この場合塗布量は、CNFにつき、226.7μg/cm2、CMCにつき、226.7μg/cm2となる。
溶液を塗布した直後に、上記の溶液を塗布した試験片に、他方の試験片を、シーラント層同士が向かい合うように重ね、実施例2と同様に融着させた。
(Example 4)
The same test piece and solution as in Example 2 were prepared.
A total of 4 g of the solution was applied substantially uniformly over the entire sealant layer side of the test piece. In this case the coating amount is per CNF, per 226.7μg / cm 2, CMC, the 226.7μg / cm 2.
Immediately after the application of the solution, the other test piece was overlaid on the test piece coated with the above-described solution so that the sealant layers face each other, and was fused as in Example 2.
(実施例5)
実施例2と同様の試験片及び溶液を用意した。
上記試験片の一方のシーラント層側の全面に、略均等に計6gの上記溶液を塗布した。この場合塗布量は、CNFにつき340μg/cm2、CMCにつき、340μg/cm2となる。
溶液を塗布した直後に、上記の溶液を塗布した試験片に、他方の試験片を、シーラント層同士が向かい合うように重ね、実施例2と同様に融着させた。
(Example 5)
The same test piece and solution as in Example 2 were prepared.
A total of 6 g of the above solution was applied substantially uniformly over the entire surface on one sealant layer side of the above test piece. In this case the coating amount is per 340μg / cm 2, CMC per CNF, a 340μg / cm 2.
Immediately after the application of the solution, the other test piece was overlaid on the test piece coated with the above-described solution so that the sealant layers face each other, and was fused as in Example 2.
(実施例6)
実施例2と同様の試験片及び溶液を用意した。
上記試験片の一方のシーラント層側の全面に、略均等に計8gの上記溶液を塗布した。この場合塗布量は、CNFにつき、453.3μg/cm2、CMCにつき、453.3μg/cm2となる。
溶液を塗布した直後に、上記の溶液を塗布した試験片に、他方の試験片を、シーラント層同士が向かい合うように重ね、実施例2と同様に融着させた。
(Example 6)
The same test piece and solution as in Example 2 were prepared.
A total of 8 g of the solution was applied substantially uniformly over the entire sealant layer side of one of the test pieces. In this case the coating amount is per CNF, per 453.3μg / cm 2, CMC, the 453.3μg / cm 2.
Immediately after the application of the solution, the other test piece was overlaid on the test piece coated with the above-described solution so that the sealant layers face each other, and was fused as in Example 2.
(実施例7)
実施例2と同様の試験片及び溶液を用意した。
上記試験片の一方のシーラント層側の全面に、略均等に計10gの上記溶液を塗布した。この場合塗布量は、CNFにつき、566.7μg/cm2、CMCにつき、566.7μg/cm2となる。
溶液を塗布した直後に、上記の溶液を塗布した試験片に、他方の試験片を、シーラント層同士が向かい合うように重ね、実施例2と同様に融着させた。
(Example 7)
The same test piece and solution as in Example 2 were prepared.
A total of 10 g of the solution was applied substantially uniformly over the entire sealant layer side of the test piece. In this case the coating amount is per CNF, per 566.7μg / cm 2, CMC, the 566.7μg / cm 2.
Immediately after the application of the solution, the other test piece was overlaid on the test piece coated with the above-described solution so that the sealant layers face each other, and was fused as in Example 2.
(比較例5)
実施例2と同様の試験片を用意した。
2枚の試験片を、シーラント層同士が向かい合うように重ね、実施例2と同様に融着させた。
(Comparative example 5)
The same test piece as in Example 2 was prepared.
The two test pieces were stacked so that the sealant layers face each other, and were fused as in Example 2.
{試験内容}
上記実施例及び比較例の接着された試験片を、短辺方向に10等分し、短辺1.5cm、長辺20cmの矩形状となるようにカットした上で、試験片の融着箇所(各20か所)のそれぞれにつき、個別に接着強度を測定し、各実施例及び比較例ごとに、その平均値を算出した。
具体的には、引張試験機(A&D社製のTENSIRON RTG1210)を用いて、融着箇所ごとに、融着された試験片の両者を引張試験機のチャックで挟み、チャック間距離50mm、速度500mm/minの条件で、各融着箇所のシート材同士の融着が剥がれるときの最大荷重点を測定し、各実施例及び比較例ごとに、その平均地を算出した。
{contents of the test}
The bonded test pieces of the above Examples and Comparative Examples are equally divided into 10 in the short side direction and cut into a rectangular shape having a short side of 1.5 cm and a long side of 20 cm. The adhesive strength was individually measured for each of (each of 20 places), and the average value was calculated for each example and comparative example.
Specifically, using a tensile tester (TENSIRON RTG 1210 manufactured by A & D), the fused test pieces are pinched by the chucks of the tensile tester at each fusion location, the distance between chucks 50 mm, speed 500 mm The maximum load point when the fusion of the sheet material at each fusion-bonded location was peeled off was measured under the condition of / min, and the average ground was calculated for each of the examples and the comparative examples.
試験の結果を表IIに示す。 The results of the test are shown in Table II.
(評価)
実施例2から7と、比較例5との比較により、熱融着フィルムのシーラント層に、CNF及び水に溶解したときに負電荷を帯びる水溶性高分子(CMC)を含む溶液を塗布した上で、熱融着フィルム同士を融着させることで、熱融着フィルム同士の融着強度を向上させることができることが分かる。
また、実施例2から7の比較により、CNF及びCMCの塗布量は、CNFにつき226.7μg/cm2、CMCにつき226.7μg/cm2であることが最も好ましく、次いでCNFにつき340μg/cm2、CMCにつき340μg/cm2であることが好ましく、次いでCNFにつき453.3μg/cm2、CMCにつき453.3μg/cm2であることが好ましく、次いでCNFにつき113.3μg/cm2、CMCにつき113.3μg/cm2であることが好ましく、次いでCNFにつき56.7μg/cm2、CMCにつき56.7μg/cm2であることが好ましく、次いでCNFにつき566.7μg/cm2、CMCにつき566.7μg/cm2であることが好ましいことが分かる。
(Evaluation)
According to the comparison between Examples 2 to 7 and Comparative Example 5, the sealant layer of the heat-fusion film is coated with a solution containing CNF and a water-soluble polymer (CMC) which is negatively charged when dissolved in water. Thus, it is understood that the fusion strength of the heat-fusion films can be improved by fusing the heat-fusion films.
Further, the comparative Examples 2 to 7, the coating amount of CNF and CMC is most preferably 226.7μg / cm 2 per 226.7μg / cm 2, CMC per CNF, then 340μg / cm 2 per CNF, CMC in 113.3μg / cm 2 is preferably 340μg / cm 2, and then is preferably 453.3μg / cm 2 per 453.3μg / cm 2, CMC per CNF, then per 113.3μg / cm 2, CMC per CNF per preferably there, then is preferably 56.7μg / cm 2 per 56.7μg / cm 2, CMC per CNF, then it is preferably 566.7μg / cm 2 per 566.7μg / cm 2, CMC per CNF I understand.
1 熱融着フィルム
11 基材層
12 シーラント層
2 溶液
1
Claims (7)
セルロースナノファイバーと、水に溶解したときに負電荷を帯びる水溶性高分子と、を含む溶液を付加した上で、
前記シーラント層を融着させることを特徴とする熱融着フィルムの融着方法。 In the sealant layer of a heat sealing film having a heat sealing property sealant layer,
After addition of a solution containing cellulose nanofibers, and a water-soluble polymer that is negatively charged when dissolved in water,
A method of fusing a heat fusion film, comprising fusing the sealant layer.
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