(57)【要約】      （修正有）【課題】充填包装機で内容品を包装フィルムに充填包装する際に、欠陥の発生しないヒートシールが可能なヒートシール時間幅及びヒートシール温度幅を要素とする充填適性を評価する方法を提供する。【解決手段】以下のステップを順次行う。ステップ１：ホットタック強度測定機を用いて、複数のヒートシール時間及び複数のヒートシール温度における包装フィルムのホットタック強度を測定する。ステップ２：測定したホットタック強度から、欠陥の発生しない基準値以上のホットタック強度が発現するヒートシール時間及びヒートシール温度からなるデータ群を選別する。ステップ３：選別されたデータ群から、ヒートシール時間帯及びヒートシール温度帯を抽出して、該時間帯と該温度帯とで規定される領域を特定する。【効果】本発明によれば、包装フィルムの充填適性領域を簡単にしかも確実に評価することができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填包装機で内容品を包装フィルムに充填包装する際に、欠陥の発生しないヒートシールが可能なヒートシール時間幅及びヒートシール温度幅を要素とする充填適性を評価する方法であって、該評価方法は以下のステップを順次行うことを特徴とする包装フィルムの充填適性評価方法。
ステップ１：ホットタック強度測定機を用いて、複数のヒートシール時間及び複数のヒートシール温度における包装フィルムのホットタック強度を測定するステップ。
ステップ２：測定したホットタック強度から、欠陥の発生しない基準値以上のホットタック強度が発現するヒートシール時間及びヒートシール温度からなるデータ群を選別するステップ。
ステップ３：選別されたデータ群から、ヒートシール時間帯及びヒートシール温度帯を抽出して、該時間帯と該温度帯とで規定される領域を特定するステップ。
【請求項２】
シールバーが回転しつつ横シールを行う縦ピロー充填包装機で内容品を包装フィルムに充填包装する際に欠陥の発生しないヒートシールが可能な充填速度幅及びヒートシール温度幅を要素とする充填適性を評価する方法であって、該評価方法は以下のステップを順次行うことを特徴とする包装フィルムの充填適性評価方法。
ステップ１：ホットタック強度測定機を用いて、複数のヒートシール時間及び複数のヒートシール温度における包装フィルムのホットタック強度を測定するステップ。
ステップ２：測定したホットタック強度から、欠陥の発生しない基準値以上のホットタック強度が発現するヒートシール時間及びヒートシール温度からなるデータ群を選別するステップ。
ステップ３：選別されたデータ群から、ヒートシール時間帯及びヒートシール温度帯を抽出して、該時間帯と該温度帯とで規定される領域を特定するステップ。
【請求項３】
前記データ群を二次元座標に表示して行う請求項１又は２記載の包装フィルムの充填適性評価方法。
【請求項４】
前記基準値となるホットタック強度Ｈが
Ｈ＝［０．７４／１００］×Ｗ×［（√Ｓ）／Ｌ］
（但し、Ｈ：ホットタック強度（Ｎ／ｍｍ）
Ｗ：１袋あたりの内容品充填量（ｇ）
Ｓ：ホットタック測定時の引張速度（ｍｍ／分）
Ｌ：横シール長さ（ｍｍ））
で表される数値である請求項１乃至３のいずれか１項記載の包装フィルムの充填適性評価方法。
【請求項５】
内容品を包装フィルムに充填包装する際に欠陥の発生しないヒートシールが可能なヒートシール時間幅及びヒートシール温度幅を要素とするヒートシール適性を評価する方法であって、該評価方法は以下のステップを順次行うことを特徴とする包装フィルムのヒートシール適性評価方法。
ステップ１：ホットタック強度測定機を用いて、複数のヒートシール時間及び複数のヒートシール温度における包装フィルムのホットタック強度を測定するステップ。
ステップ２：測定したホットタック強度から、欠陥の発生しない基準値以上のホットタック強度が発現するヒートシール時間及びヒートシール温度からなるデータ群を選別するステップ。
ステップ３：選別されたデータ群から、ヒートシール時間帯及びヒートシール温度帯を抽出して、該時間帯と該温度帯とで規定される領域を特定するステップ。
【請求項６】
前記データ群を二次元座標に表示して行う請求項５記載の包装フィルムのヒートシール適性評価方法。
【請求項７】
前記基準値となるホットタック強度Ｈが
Ｈ＝０．７４×Ｐ×√Ｓ
（但し、Ｈ：ホットタック強度（Ｎ／ｍｍ）
Ｐ：ヒートシール部に作用する剥離力（Ｎ／ｍｍ）
Ｓ：ホットタック測定時の引張速度（ｍｍ／分））
で表される数値である請求項５又は６記載の包装フィルムのヒートシール適性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、包装フィルムの自動充填包装の充填適性領域の評価方法に関し、更に詳述すれば、包装フィルムの充填適性領域を包装フィルムのヒートシール時間を変化させたホットタック強度の測定より評価する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動充填包装用包装フィルムの性能として、充填包装時にシール部分に漏れや欠陥を生じないで充填包装できるヒートシール温度及び充填速度の領域が重要視される。広いヒートシール温度範囲で充填速度も大きいほど性能が高いと評価されるが、特にいかに高速で充填できるかが重要視される。従来、包装フィルムのヒートシール温度範囲及び充填可能な包装速度を推定する目安として、例えば河野雄二の「コンバーティック」１９９８年９月号の第２３〜２７頁の記事の図１、図２に示される如く、包装フィルムのヒートシール性、ホットタック性の図が使用されてきた。しかしながら、ヒートシール性の図は何℃以上の温度でヒートシールすればヒートシール強度がどの程度の大きさを示すかを示すにすぎず、またホットタック性にしても、ホットタック強度（ホットタック強度とはヒートシール直後、シール部分のヒートシール層樹脂が溶融状態にある時のシール部の剥離強度をいう）とヒートシール温度の関係が示されるにすぎず、それらの図によって実際の自動充填包装の性能、即ちシール部に漏れや欠陥を生じないで充填包装できる充填速度とヒートシール温度の範囲を示す充填適性領域が具体的に示されるわけではない。
【０００３】
そのため、包装フィルムの自動充填包装の充填適性領域を知るためには、二瀬克規の「成形加工第１３巻」２００１年１０月号の第６６０〜６６４頁の解説に示されるように、実際の自動充填包装機で包装フィルムを使って充填試験を実施して充填適性領域を求めるか、又は前述の「コンバーティック」の記事の表４に示されるように、自動充填包装機で充填速度の最高値のみを求めるしかなかった。この方法では、自動充填包装機を所有しなければ充填適性領域を知ることができず、また自動充填包装機で充填試験をするには、多量の包装フィルムと長時間を要するという大きな問題点を抱えていた。
【０００４】
【非特許文献１】
「コンバーティック１９９８．９」第２３〜２７頁
【非特許文献２】
「成形加工，第１３巻第１０号，２００１」第６６０〜６６４頁
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の技術では実際の自動充填包装機を使用しないと包装フィルムの充填適性領域を知ることができない、また自動充填包装機での充填試験には多量のフィルムと長時間を要するという大きな欠点があることに鑑み、実際の充填包装機を使用することなく、より簡便な方法で包装フィルムの充填適性領域を評価する方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者らは包装フィルムにヒートシール部に漏れや発泡等の欠陥が生じる原因について着目した。ヒートシール部に欠陥が生じる原因は、ヒートシール直後、液体スープ等の包装充填物の重量や、ヒートシール部分にかみ込んだ水等の液体がヒートシールの熱により蒸発するのに伴うシール部分に作用する剥離力に対し、それに抗するホットタック強度が不足して漏れや発泡に至ると考えた。ホットタック強度は充填包装時のヒートシールの温度とヒートシール時間に依存するが、上記考えに基づけば、ホットタック強度がシール部分に作用する剥離力よりも大きいヒートシール条件の領域が充填適性領域であると予想される。ここで、通常の自動充填包装機において、ヒートシールは包装フィルムの送り速度（充填速度）に等しい周速度で回転するロータリータイプのヒートシールバーによって行われるので、ヒートシールバーとフィルムの接触時間がヒートシール時間となる。これから、ヒートシール時間は、下記式（１）
【数１】
2004177269.tif 000002
により充填速度に換算できる。このことから、ホットタック強度測定機でヒートシール時間を変化させてそれぞれのヒートシール時間毎のホットタック性を測定し、その結果よりシール部分に作用する剥離力に相当するホットタック強度より高いホットタック強度を示すヒートシール温度の下限と上限値を各シール時間毎に読み取り、次いでシール時間を自動充填包装機の充填速度に換算することにより、包装フィルムの自動充填包装での充填適性領域を求めることができると着想した。そして、実際、ホットタック強度測定機からの包装フィルムの充填包装適性領域予測と実際の充填包装機を使用して求めた充填適性領域が良く対応することを確認した。このことから本発明を完成させるに至った。
【０００７】
従って、本発明は、下記包装フィルムの充填適性評価方法を提供する。
請求項１：
充填包装機で内容品を包装フィルムに充填包装する際に、欠陥の発生しないヒートシールが可能なヒートシール時間幅及びヒートシール温度幅を要素とする充填適性を評価する方法であって、該評価方法は以下のステップを順次行うことを特徴とする包装フィルムの充填適性評価方法。
ステップ１：ホットタック強度測定機を用いて、複数のヒートシール時間及び複数のヒートシール温度における包装フィルムのホットタック強度を測定するステップ。
ステップ２：測定したホットタック強度から、欠陥の発生しない基準値以上のホットタック強度が発現するヒートシール時間及びヒートシール温度からなるデータ群を選別するステップ。
ステップ３：選別されたデータ群から、ヒートシール時間帯及びヒートシール温度帯を抽出して、該時間帯と該温度帯とで規定される領域を特定するステップ。請求項２：
シールバーが回転しつつ横シールを行う縦ピロー充填包装機で内容品を包装フィルムに充填包装する際に欠陥の発生しないヒートシールが可能な充填速度幅及びヒートシール温度幅を要素とする充填適性を評価する方法であって、該評価方法は以下のステップを順次行うことを特徴とする包装フィルムの充填適性評価方法。
ステップ１：ホットタック強度測定機を用いて、複数のヒートシール時間及び複数のヒートシール温度における包装フィルムのホットタック強度を測定するステップ。
ステップ２：測定したホットタック強度から、欠陥の発生しない基準値以上のホットタック強度が発現するヒートシール時間及びヒートシール温度からなるデータ群を選別するステップ。
ステップ３：選別されたデータ群から、ヒートシール時間帯及びヒートシール温度帯を抽出して、該時間帯と該温度帯とで規定される領域を特定するステップ。請求項３：
前記データ群を二次元座標に表示して行う請求項１又は２記載の包装フィルムの充填適性評価方法。
請求項４：
前記基準値となるホットタック強度Ｈが
Ｈ＝［０．７４／１００］×Ｗ×［（√Ｓ）／Ｌ］
（但し、Ｈ：ホットタック強度（Ｎ／ｍｍ）
Ｗ：１袋あたりの内容品充填量（ｇ）
Ｓ：ホットタック測定時の引張速度（ｍｍ／分）
Ｌ：横シール長さ（ｍｍ））
で表される数値である請求項１乃至３のいずれか１項記載の包装フィルムの充填適性評価方法。
請求項５：
内容品を包装フィルムに充填包装する際に欠陥の発生しないヒートシールが可能なヒートシール時間幅及びヒートシール温度幅を要素とするヒートシール適性を評価する方法であって、該評価方法は以下のステップを順次行うことを特徴とする包装フィルムのヒートシール適性評価方法。
ステップ１：ホットタック強度測定機を用いて、複数のヒートシール時間及び複数のヒートシール温度における包装フィルムのホットタック強度を測定するステップ。
ステップ２：測定したホットタック強度から、欠陥の発生しない基準値以上のホットタック強度が発現するヒートシール時間及びヒートシール温度からなるデータ群を選別するステップ。
ステップ３：選別されたデータ群から、ヒートシール時間帯及びヒートシール温度帯を抽出して、該時間帯と該温度帯とで規定される領域を特定するステップ。
請求項６：
前記データ群を二次元座標に表示して行う請求項５記載の包装フィルムのヒートシール適性評価方法。
請求項７：
前記基準値となるホットタック強度Ｈが
Ｈ＝０．７４×Ｐ×√Ｓ
（但し、Ｈ：ホットタック強度（Ｎ／ｍｍ）
Ｐ：ヒートシール部に作用する剥離力（Ｎ／ｍｍ）
Ｓ：ホットタック測定時の引張速度（ｍｍ／分））
で表される数値である請求項５又は６記載の包装フィルムのヒートシール適性評価方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の充填適性評価方法は、ホットタック強度測定機を用いて、包装用フィルムのヒートシール温度毎のホットタック強度を示すホットタック特性を測定することにおいて、ヒートシール時間を好ましくは３秒から０．０１秒までの範囲内で変化させて各ヒートシール時間毎のホットタック特性を測定し、次いでこのホットタック特性の結果から各ヒートシール時間毎に特定の値以上のホットタック強度が得られるヒートシール温度の範囲を読み取り、次いでヒートシール時間を自動充填包装機での充填包装速度に換算することにより、各充填速度毎の特定の値以上のホットタック強度が得られるヒートシール温度範囲を得ることを特徴とする。
【０００９】
ここで、本発明で使用するホットタック強度測定機は、包装フィルムのホットタック性を剥離強度で測定するタイプのホットタック性測定装置である。ホットタック性の測定方法には、ヒートシール直後のヒートシール部分のホットタック性を、ヒートシール部に一定の大きさの剥離力を作用させる際のシール部が剥離する距離（長さ）で表示する方法と、ヒートシール部分の剥離強度で表示する方法がある。剥離距離で表示するホットタック測定装置では、ホットタック性を剥離強度として把握できないので、充填適性領域との関係を定量的に対応させることが難しく、本発明に使用するホットタック測定装置としては不適当である。
【００１０】
ホットタック強度測定機は、米国Ｔｅｌｌｅｒ社のホットタックテスター等が販売されている。
ホットタック強度テスターで測定する包装フィルムには、ヒートシールの温度では溶融しないプラスチックのフィルム、紙、金属箔などから選択される基材フィルムと、ヒートシール温度で溶融して融着するプラスチックとの積層フィルムが使用される。この積層フィルムを一定の幅（１５ｍｍ、２５ｍｍ、２５．４ｍｍ等）の短冊状に切り、ホットタック強度測定用サンプルとする。ホットタック強度の測定は、図１に示すサンプルのヒートシール側のプラスチック層（シーラント層と呼ばれる）を内側にして２枚に折り重ね、外側の両サイドよりヒートシールバーによってサンプルフィルムを加熱融着し、その直後にサンプルフィルムの端をロードセルの付いたチャックによって上下に引っ張り、その時のヒートシール部の剥離強度をホットタック強度として求めることにより行われる。
【００１１】
ここで、図１は、ホットタック強度測定の概要を示すもので、図１（Ａ）はサンプル１０をセットした状態、（Ｂ）はシールバー１２によりヒートシール側のプラスチック層１１を内側にして２枚に折り重ねたサンプル１０をヒートシールした状態、（Ｃ）はヒートシールされたサンプルを上下に引っ張り、ヒートシール部の剥離強度を測定している状態の説明図である。
【００１２】
ホットタック強度測定機で包装フィルムのホットタック強度を測定する際の測定の条件に、ヒートシール圧力、温度、時間、ヒートシール終了後からホットタック強度を読み取るまでのディレイタイム（遅延時間）及び引っ張り速度がある。本発明の方法では、これらのうち、ヒートシール時間と温度を変化させて測定するが、その他の条件については、一定の条件で測定する。
【００１３】
ヒートシール圧力はヒートシール時シーラント層同士の表面が密着するに必要な圧力であれば良く、通常は０．０５〜０．５ＭＰａの範囲で選ばれる。この範囲であれば、ヒートシール圧力によってホットタック強度は変わらない。ディレイタイムは、対象とする自動充填包装機で実際にヒートシール後、中に充填物が充填され、ヒートシール部に剥離力が作用するまでの時間を選択する。しかしながら、液体スープなどの液体の自動充填包装においては、充填液が常時ヒートシール部を流れている中でヒートシールされるので、ヒートシールの直後からヒートシール部に剥離力が作用する。ホットタック強度の測定においては、ヒートシール後、サンプルフィルムをロードセルにより上下に引っ張り、ロードセル部の剥離力が作用して、剥離力が安定して表示されるまでに通常０．１〜０．２秒を要する。従って、表示されるまで液中シールの自動充填包装を想定する場合、ディレイタイムは、ホットタック強度の値が安定して示される範囲で最小のディレイタイムを選択する。ディレイタイムは液中シールを想定する場合、０．１５〜０．２５秒、粉体や固体の自動充填包装の場合で０．３〜１．０秒の範囲で選択する。ディレイタイムによってホットタック強度は変わり、通常ディレイタイムが大きい程ホットタック強度は大きくなる。これはディレイタイムの間にヒートシール部の温度が低下し、樹脂の溶融強度が大きくなること、及び、ディレイタイムの間にヒートシールの界面でシーラント層樹脂の相互拡散が進んで界面層の厚みが増加するためと思われる。
【００１４】
引っ張り速度については、実際に充填包装の際、ヒートシール部に作用する剥離力を想定した引っ張り速度が好ましいが、この剥離作用を想定した引っ張り速度を求めることは困難である。そこで本発明では、プラスチックの引っ張り強度を測定する際に使用される引っ張り速度の範囲の５０〜３，０００ｍｍ／ｍｉｎ．を選定してホットタック強度を測定する。引っ張り速度が大きい程ホットタック強度は大きく測定されるので、包装フィルム種類間の充填適性領域を比較するには、引っ張り速度を５００ｍｍ／ｍｉｎ．以上とする方が比較し易い。
【００１５】
ホットタック測定機で測定する際に変化させる条件であるヒートシール温度と時間については、次の範囲で変化させる。ヒートシール温度に関しては、通常包装フィルムのシーラント層として使用されるポリオレフィン、共重合体ポリオレフィン、それらの変性体やアイオノマーのヒートシール可能な下限温度より、基材フィルムとして通常使用されるナイロンやポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）が温度によって収縮や変形を生じない温度までの範囲、即ちおよそ７０℃より２００℃までの範囲で、適当な温度の間隔でヒートシール温度を変えてホットタック強度を測定する。但し、前述の種類のシーラント層樹脂と異なるシーラント層樹脂を使用する場合は、その樹脂の融点などに対応したヒートシール温度を選択する。
【００１６】
ヒートシール時間については、０．０１〜１０秒の範囲内でヒートシール時間を変えて、ホットタック強度を測定する。ヒートシール時間が０．０１秒より短い場合は、ヒートシール界面のシーラント層樹脂が溶融しないので、ヒートシールできない。１０秒を超えるヒートシール時間は自動充填包装では非常に遅い充填包装速度に相当し、通常の自動充填包装の範囲外となるので使用されない。本発明の方法でヒートシール時間を変化させる好ましい範囲は０．０１〜３秒である。
【００１７】
自動充填包装、特に自動製袋充填包装では、１枚の連続した長い包装フィルムを、包装機に上方側から下方側に流れるように供給し、包装機内でシーラント層を内側になるように折り返した後、折り返し線の反対側のフィルム端を回転するロータリータイプのヒートシールバーで連続的にヒートシールするか、又は連続した長い包装フィルム２枚をシーラント層を内側にして２枚重ね合わせて包装機に供給し、フィルム両端をロータリータイプのヒートシールバーで連続的にヒートシールするかして、まずチューブ状（同筒状）フィルムに成形した後、フィルムの流れ方向に対して直角方向を、ロータリータイプのヒートシールバーで等間隔でヒートシール（横シールと呼ばれている）しながら内容物をチューブ状フィルム内に充填する方法が行われる。包装フィルムの充填適性領域の評価は、この横シールに対して行われる。従って、ホットタック強度測定でのヒートシール時間は、この横シール時のヒートシールバーとフィルムとの接触時間に対応する。通常の自動充填包装機は、横シールのヒートシールバーのフィルム送り方向の幅は５〜３０ｍｍ程度であり、フィルムの流れ速度（＝充填速度）は１〜５０ｍ／ｍｉｎ．である。これから充填包装におけるヒートシール時間を式（１）により求めると０．００６〜１．８秒となる。しかし、実際には、ヒートシール時間が０．０１秒以下ではシーラント層樹脂が溶融しないので、０．０１〜１．８秒が実際に行われている自動充填包装でのヒートシール時間となる。本発明の方法では、ホットタック強度測定のヒートシール時間を自動充填包装速度に換算して充填適性領域を表示する。
【００１８】
本発明の方法で設定する特定のホットタック強度、即ちシール部に欠陥が生じないために必要とされるホットタック強度については、実際の充填の際に充填物の重量によってヒートシール部にかかる剥離力を充填袋の横シール部分の幅で充填内容物の１袋あたりの充填重量を除した値より算出し、その値に定数とホットタック強度測定の際の引っ張り速度（ｍｍ／ｍｉｎ．）の１／２乗を乗ずることによっておおよその値を設定する。引っ張り速度の１／２乗を乗ずる理由は、剥離強度の測定値は、引っ張り速度のおよそ１／２乗に比例するためである。
【００１９】
定数の値については、予め適当に選定した包装フィルムについての実際の充填包装試験で、充填包装速度の最大値の値と、その包装フィルムを用いて、充填包装試験で得られた最大充填速度に相当するヒートシール時間で測定したホットタック強度の最大値から下記式（２）で与えられる。
【数２】
2004177269.tif 000003
【００２０】
本発明で、この方法によって求めた定数は略０．７４であった。従って、本発明は定数の値として０．７４を採用した。
【００２１】
以上のことから、本発明による自動充填包装の充填適性領域の評価方法を示すと次のようになる。
（１）評価対象の包装フィルムにつき、ホットタック強度測定機で、ヒートシール時間を３秒から０．０１秒までの範囲内で変化させ、各ヒートシール時間毎のホットタック強度とヒートシール温度との関係（ホットタック特性）を測定する。
（２）測定結果を、ヒートシール時間をパラメーターとし、ホットタック強度を縦軸、ヒートシール温度を横軸として示したホットタック特性図を作成する。
（３）特定のホットタック強度の値を、想定する自動充填包装袋の横シールの長さ及び１袋あたりの充填量（ｇ）を使って下記式（３）により設定する。
【数３】
2004177269.tif 000004
（４）（２）で作成したホットタック特性図より、各ヒートシール時間毎に特定のホットタック強度、より高いホットタック強度を示すヒートシール温度の範囲（ヒートシールの上限と下限の温度）を読み取る。
（５）縦軸にヒートシール温度、横軸にヒートシール時間をとったグラフに、（４）で求めた特定のホットタックより高いホットタック強度を示すヒートシール温度の範囲（ヒートシール上限と下限の温度）を各ヒートシール時間毎にプロットする。ヒートシールの上限温度のプロット及び下限温度のプロットをそれぞれ直線で結ぶ。上限温度の線と下限温度の線の間の領域が評価対象の包装フィルムのヒートシール時間とヒートシール温度を指標とした充填適性領域を示す。
（６）ヒートシール時間を想定する自動充填包装機の横シールバーのフィルムの送り方向の幅から式（１）に従って充填速度に換算する。（５）で作成された充填適性領域図の横軸をヒートシール時間から充填速度の換算値に変えた図を作成する。この図は、評価対象の包装フィルム（ヒートシール温度と充填速度を指標とした）の充填適性領域を示す。
【００２２】
本発明者らは、数種類の包装フィルムにつき、上記の方法によって求めた充填適性領域と実際の充填包装機による充填試験から求めた充填適性領域とが良く対応することを確認し、本発明を完成した。但し、良く対応するとは、充填適性領域のヒートシールの温度と充填速度の絶対値がホットタック強度の測定から求めた値と充填試験から求めた値で一致したことを必ずしも意味する訳ではなく、充填適性領域のヒートシール温度の上限と下限の温度幅と、充填速度の絶対値の測定した包装フィルムの種類間の相対差が、ホットタック強度の測定から求めた適性領域と充填試験から求めた適性領域で良く一致したことを意味するものである。これはホットタック強度測定でのヒートシール時の雰囲気が空気中、室温であるのに対し、充填試験では充填物として、室温の液体（水）を使用したため、ヒートシール時のヒートシール部の界面の温度上昇速度がホットタック強度測定時のヒートシール時と比べ、充填試験時は充填物にヒートシールの熱が奪われて小さくなるためと判断される。充填試験から求められた充填適性のヒートシール温度領域はホットタック強度測定より求めた充填適性の温度領域より数十度高い。ヒートシール時の雰囲気条件についての補正をするか、又は同様な雰囲気条件での充填試験によれば、両者は一致するものと思われる。
【００２３】
本発明の目的は、包装フィルムについて、充填適性領域を評価して包装フィルムの性能を確認することであり、特定の包装機の特定の充填物を指定した包装袋で自動充填包装する際の充填適性範囲の絶対値を予測することが目的ではない。従って、本発明の目的に対して、本発明の方法はその目的を十分達成しているものである。
【００２４】
以上、ロータリータイプのヒートシールバーを有する自動充填包装機について本発明を説明したが、本発明は、一対のヒートシールバーが水平方向に近接離間するタイプの充填包装機にも適用が可能である。その場合は、ヒートシール時間と包装フィルムの送り速度が独立しているので、式（１）を適用することはできないが、式（３）の適用までにとどめ、ステップ１〜３を行うことによって、適正なヒートシール充填適性領域を評価することが可能である。通常、そのような充填包装機は、包装フィルムが間歇的に送られたり、連続して送られる場合にはヒートシールバーユニットが包装フィルムの流れに追従して下降し上昇復帰する、所謂ボックスモーション式のヒートシールバーユニットを備えるなどの工夫がなされている。
【００２５】
更には、本発明の評価方法の説明に際し、ヒートシール部に作用する剥離力について重力を前提として説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、固体や粉体を充填包装する場合や、横ピロー充填包装機などにも適用することができる。即ち、ヒートシール部に作用する剥離力について、その由来や方向が不特定であっても、その大きさが判りさえすれば、式（２）を適用し、ステップ１〜３を行うことによって、適正な充填適性領域を評価することが可能である。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
（１）実施例に使用した包装用フィルム
フィルムの構成：２軸延伸ナイロン（ＯＮｙ）フィルム（１５μｍ厚）を基材フィルムとし、表１に示すポリエチレン系樹脂を５０μｍ厚みでシーラント層とする積層フィルム
【００２７】
【表１】
2004177269.tif 000005
【００２８】
（２）実施例に使用したホットタック強度測定機と測定条件
装置名    ：テラー社（Ｔｅｌｌｅｒ）製ホットタック強度テスター
測定条件  ：剥離速度：２，０００（ｍｍ／ｍｉｎ．）
ディレイタイム（遅延時間）：０．２５（ｓｅｃ．）
ヒートシール圧力：０．４１（ＭＰａ）
ヒートシール時間（ｓｅｃ．）：０．０５，０．１，０．３，０．５，１．０，２．０，３．０の範囲で変化
試験片    ：サンプルの積層フィルムを２５．４ｍｍ（幅）×２５０ｍｍ（長さ）の短冊状にカットして試験片として使用
（３）実施例で使用した自動充填包装機と充填試験条件
機種名    ：小松製作所製、液体充填包装用充填機、スーパーコマック  ＳＫＬ１０００−３、横シール用ヒートシールバーのフィルム送り方向の幅１７ｍｍ
充填袋形状：７０ｍｍ（幅）×８０ｍｍ（長さ）
充填内容物：水（１８℃）
充填量    ：１５ｇ／袋
試験方法  ：充填速度を変化させ、各充填速度において横シール部が未融着状態の時のヒートシール温度をシール下限温度とし、横シール部が発泡状態のヒートシール温度を上限として、充填可能な横シール部のヒートシール温度幅を求めた。
【００２９】
［実施例１，２］
表１に記載したメタロセンプラストマー（メタロセン触媒を用いて重合した極低密度ポリエチレン）１（実施例１）、メタロセンプラストマー２（実施例２）の３０μｍ厚をシーラント層とし、２軸延伸ナイロンフィルム（ＯＮｙ）の１５μｍ厚を基材層とした包装フィルムについて、ホットタック強度測定機で、ヒートシール時間を０．０５，０．１，０．３，０．５，１．０（秒）で変化させ、各ヒートシール時間毎のホットタック強度とヒートシール温度の関係（ホットタック特性）を測定した。測定結果を、ヒートシール時間をパラメーターとし、ホットタック強度を縦軸、ヒートシール温度を横軸として示したホットタック特性図を作成した。ホットタック特性図を図２に示す。図２（Ａ）はプラストマー１、（Ｂ）はプラストマー２の特性図である。
【００３０】
次に、この包装フィルムを使用して、自動充填包装をすると想定する充填機の横シールのヒートシールバーの幅及び包装袋の横シール部の長さと充填量から、特定のホットタック強度、即ちシール部に漏れや発泡等の欠陥が生じないために必要とされるホットタック強度を式（３）に従って算出し、０．０７１（Ｎ／ｍｍ）の値を得た。これをホットタック強度測定機で測定するフィルムサンプル試験片の幅あたりのホットタック強度に換算するために、この値に試験片の幅（２５．４ｍｍ）を乗じて１．８Ｎ／２５．４ｍｍの値を得た。
【００３１】
次いで、図２より、各ヒートシール時間毎に１．８Ｎ／２５．４ｍｍより高いホットタック強度を示すヒートシール温度の範囲（ヒートシールの上限と下限の温度）を読み取り、この温度範囲を、縦軸にヒートシール温度、横軸にヒートシール時間をとったグラフにプロットした。ヒートシール上限温度及び下限温度の各プロットをそれぞれ直線で結んで、ヒートシール時間とヒートシール温度を指標とした充填適性領域図を作成した。作成図を図３に示す。
【００３２】
次に、図３のヒートシール時間を、想定する充填包装機の横シールバーのフィルムの送り方向の幅から、式（１）に従って、充填速度に換算し、図３の横軸座標をヒートシール時間から充填速度の換算値に変えた図、即ちヒートシール温度と充填速度を指標とした充填適性領域図を作成した。作成した図を図４に示す。なお、小松製作所製のスーパーコマック  ＳＫＬ  １０００−３により充填した小袋の横シール幅は１７ｍｍである。シールロールが完全に接触していると仮定し、以下の式をたて、ヒートシール時間から充填速度を求めた。
１７×１０−３ｍ／（Ｘｓｅｃ．／６０）ｍｉｎ．
（Ｘ：ヒートシール時間）
【００３３】
ホットタック強度測定機により求めた充填適性領域と実際の自動充填包装機での充填試験より求めた充填適性領域との対応性を見るために、実施例１，２の包装フィルムを用いて、（３）項に示した想定の充填包装機で（３）項に示した充填試験条件にて、充填機での充填適性領域を求めた。得られた結果を図５に示す。
図４と図５の対比から、ホットタック強度測定機より求めた充填適性領域と充填試験より求めた充填適性領域とが、ヒートシール温度の上限と下限の幅及び充填可能な充填速度の範囲において良く対応することを確認した。
【００３４】
［実施例３，４］
表１に記載した低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）（実施例３）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（実施例４）の５０μｍ厚をシーラント層とし、ＯＮｙ（１５μｍ厚）を基材層とする積層フィルムについて、ホットタック強度測定機で、ヒートシール時間を０．０５，０．１，０．３，０．５，１．０，２．０，３．０（秒）で変化させ、各ヒートシール時間毎のホットタック強度とヒートシール温度の関係を測定し、実施例１と同様にしてホットタック特性図を作成した。作成図を図６，７に示す。
【００３５】
次に、実施例１と同様にして、図６，７より各ヒートシール時間に１．８Ｎ／２５．４ｍｍより高いホットタック強度を示す温度を読み取り、ヒートシール時間とヒートシール温度を指標とする充填適性領域図（図８）を作成した。更に、図８のヒートシール時間を充填速度に換算した充填適性領域図（図９）を作成した。図８，９より、実施例３及び４の包装フィルムは充填適性領域が狭い、即ち、高速充填に対応できないと評価される。
実施例１，２と同様にして実施例３，４の包装フィルムについて自動充填包装機による充填試験より充填適性領域を求め、図１０に示した。
図９と図１０の比較で充填速度の領域で違いがあるが、両図とも、実施例３，４の包装フィルムは充填適性領域が狭い、即ち低性能のフィルムであると評価され、評価が一致した。
【００３６】
［実施例５］
表１に記載したアイオノマー（金属イオン種：Ｚｎ２＋）（実施例５）をシーラント層に使用した以外は実施例１と同じ構成の積層フィルムを使用して、実施例１と同様にして、ホットタック特性図（図１１）、ヒートシール温度とヒートシール時間を指標とした充填適性領域図（図１２）を作成した。図１１に示されるように、このフィルムでは、２００℃までの温度範囲の高温側でもホットタック強度が１．８Ｎ／２５．４ｍｍとならず、高ホットタック強度を保っている。そのため図１２のヒートシール温度とヒートシール時間を指標とした充填適性領域図では、ヒートシール上限温度が存在しない。このことから、この包装フィルムは広いヒートシール温度範囲で、短いヒートシール時間（＝高い充填速度）で包装できる高性能フィルムであると評価された。
実施例１と同じ自動充填包装機を使用し、この積層フィルムを１５ｍ／ｍｉｎ．（ヒートシール時間０．００７秒相当）の充填速度で充填試験を行い、その際横シール部のヒートシール温度を変え、ヒートシール温度の適性領域を求めた。ヒートシール下限温度は１４５℃と求められたが、ヒートシール上限温度は１９０℃までのヒートシール温度範囲では存在せず、ホットタック強度からの充填適性の評価と一致した。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、包装フィルムの充填適性領域を簡単にしかも確実に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ホットタック強度測定方法の説明図で、（Ａ）はサンプルのセット、（Ｂ）はヒートシール、（Ｃ）は強度測定の概要を示す。
【図２】実施例１，２において、メタロセンプラストマー１（Ａ）及びメタロセンプラストマー２（Ｂ）のヒートシール時間を変えた時のホットタック特性図である。
【図３】同例において、ホットタック強度が１．８Ｎ／２５．４ｍｍ以上の値を示す温度範囲を表す充填適性領域図である。
【図４】同例において、図３の横軸をヒートシール時間から充填速度に変えた充填適性領域図である。
【図５】同例において、充填速度と充填可能な横シール温度幅との関係を示すグラフである。
【図６】実施例３のＬＤＰＥのホットタック特性図である。
【図７】実施例４のＥＶＡのホットタック特性図である。
【図８】実施例３，４において、ホットタック強度が１．８Ｎ／２５．４ｍｍ以上の値を示す温度範囲を表す充填適性領域図である。
【図９】同例において、図８の横軸をヒートシール時間から充填速度に変えた充填適性領域図である。
【図１０】同例において、充填速度と充填可能な横シール温度幅との関係を示すグラフである。
【図１１】実施例５のアイオノマーのホットタック特性図である。
【図１２】同例におけるヒートシール温度とヒートシール時間を指標とした充填適性領域図である。
【符号の説明】
１０  サンプル
１２  シールバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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