JP2002361738A - 水溶性エンボスフィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐ブロッキング性に優れ、テカリがなく、高
級品感に優れ、耐ピンホール性に優れた水溶性エンボス
フィルムの製造方法を提供すること。 【解決手段】 水溶性フィルムをまず、梨地模様を有す
るエンボスロールとバックアップロール間を通過させ、
次いで凹凸形状が刻印されたエンボスロールとバックア
ップロール間を通過させて該フィルムにエンボス加工を
行い、該フィルム面に表面粗さ（Ｒａ）が０．１〜８μ
ｍの梨地模様と１００メッシュ以下で深さが５０〜３０
０μｍの凹凸模様を形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐ブロッキング
性、高級品感、耐ピンホール性に優れた水溶性エンボス
フィルムを製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリビニルアルコール系フィ
ルム等の水溶性フィルムからなる包材は、農薬、薬剤、
染料、洗剤、肥料、化粧品、生理用品等を収容するため
の材料として多用されており、かかる包材は、フィルム
の水溶性を利用して、直接、水性媒体中へ投入して包材
を分解又は溶解せしめて溶液を得たり、使用時に開封し
た包材をそのまま水に流して捨てる等の用途に用いられ
ている。かかる水溶性フィルムは実用上表面処理が施さ
れ、例えば、艶消しやブロッキング防止のために水溶
性フィルムに梨地模様をつける梨地処理を施こしたり、
ブロッキング性の改善のために、フィルムに凹凸形状
をつけるエンボス加工が行われており、例えば後者の例
としては、エンボス加工法として特開平７−２９０５６
７号公報に、凹部の厚みが１５〜２５μｍ（凸部の厚み
２０〜１００μｍ）で、フィルムの引張強度が２．５〜
４．５ｋｇ／ｍｍ²であるエンボス加工された水溶性フ
ィルムを製造する方法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者が上
記の従来技術について検討したところ、この従来技術で
は、耐ブロッキング性の点で、フィルムを多数枚重ねて
高温、高湿下で長期間保存したり、長尺のフィルムをロ
ール状に巻いて長期に保存するとその効果に限界があ
り、又フィルムのいわゆるテカリが発生したり、厚み感
や立体感を同時に兼ね備えた高級品感に乏しいことが明
らかとなった。市場では高級品感のある製品の需要は高
く、又、上記のような過酷な条件下でもブロッキングが
起らない水溶性エンボスフィルムが求められている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、水
溶性フィルムを、梨地形状を有するエンボスロールとバ
ックアップロール間を通過させ、次いで凹凸形状が刻印
されたエンボスロールとバックアップロール間を通過さ
せて該フィルムにエンボス加工行い、該フィルム面に表
面粗さ（Ｒａ）が０．１〜８μｍの梨地模様と１００メ
ッシュ以下で深さが５０〜３００μｍの凹凸模様を形成
させる水溶性エンボスフィルムの製造方法が上記の目的
を達成できることを見出し本発明を完成するに至った。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に述べる。
本発明の水溶性フィルムの原料である水溶性樹脂として
は、特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール系
樹脂、カルボキシメチルセルロース類、澱粉類ポリエチ
レンオキサイド類、プルラン類等の合成又は天然物誘導
体の各種樹脂材料が挙げられるが、中でもポリビニルア
ルコール系樹脂が特に好ましい。

【０００６】ポリビニルアルコール系樹脂は、通常、酢
酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケン化して製造さ
れるものであるが、本発明では必ずしもこれに限定され
るものではなく、少量の不飽和カルボン酸類（塩、エス
テル、アミド、ニトリル等を含む）、オレフィン類、ビ
ニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩類、ポリオキシア
ルキレンアリルエーテル類等で変性されたものでもよ
い。

【０００７】かかるポリビニルアルコール系樹脂のなか
でも、特にケン化度が７０〜１００モル％が好ましく、
更には７５〜９９モル％が好ましい。かかるケン化度が
７０モル％未満では水溶性が悪くなる傾向があり好まし
くない。又、平均重合度は３００〜４０００、更には５
００〜３０００が好ましく、該平均重合度が３００未満
ではフィルムの強度が劣り、４０００を越えると製膜性
が悪くなり好ましくない。

【０００８】上記の水溶性樹脂を用いて、水溶性フィル
ムを得るには上記水溶性樹脂を、水溶液としてドラム、
エンドレスベルト等の平滑な金属面上に流延する方法
や、水溶性樹脂単独又は可塑剤を添加した組成物を加熱
溶融して押出す方法等の手段が挙げられる。

【０００９】可塑剤としては、例えばグリセリン、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール等の多価ア
ルコール類の可塑剤や水が挙げられる。かかる製膜時に
フェノール系、アミン系等の抗酸化剤、リン酸エステル
類等の安定剤の他、着色料、香料、増量剤、消包剤、剥
離剤、紫外線吸収剤、無機粉体、界面活性剤等の通常の
添加剤を添加しても差し支えない。

【００１０】該水溶性フィルムの膜厚については、特に
限定されないが、１０〜１２０μｍであることが好まし
く、より好ましくは１５〜８０μｍであり、１０μｍ未
満では機械的強度が不足することとなり、１２０μｍを
越えると水溶性の低下や製膜効率の低下を招き好ましく
ない。該水溶性フィルムの含水率については、特に限定
されないが、１〜１５重量％であることが好ましく、よ
り好ましくは２〜１０重量％であり、１重量％未満では
フィルムが硬すぎて凹凸模様の形成が行われにくく、１
５重量％を越えるとフィルムが柔らかすぎて凹凸模様の
形状が保持されず好ましくない。

【００１１】本発明では、かかる水溶性フィルムをま
ず、梨地形状を有するエンボスロールとバックアップロ
ール間を通過させ、次いで凹凸形状が刻印されたエンボ
スロールとバックアップロール間を通過させて該フィル
ムにエンボス加工行い、該フィルム面に表面粗さ（Ｒ
ａ）が０．１〜８μｍ、好ましくは０．４〜５μｍ、特
には０．８〜４μｍの梨地模様と、１００メッシュ以
下、好ましくは２０〜８０メッシュで、深さが５０〜３
００μｍ、好ましくは６０〜２００μｍの凹凸模様とを
形成させるのが特徴であり、表面粗さが０．１μｍ未満
では耐ブロッキング性が劣り、逆に８μｍを越えると耐
ピンホール性が劣り不適当である。また、凹凸模様が１
００メッシュを越えると耐ブロッキング性が劣り、高級
品感のあるフィルムが得られなくなり不適当である。凹
凸模様の深さが５０μｍ未満では十分な見掛け膜厚が得
られず、３００μｍを越えると耐ピンホール性が劣り本
発明の目的を達成できない。

【００１２】なお、ここで言う表面粗さ（Ｒａ）は、レ
ーザ顕微鏡（例えば超深度形状測定顕微鏡、株式会社キ
ーエンス製「ＶＫ−８５１０」）により測定されるもの
であり、また、凹凸模様の深さはＪＩＳ Ｂ ０６０１
の方法により測定されるものである。

【００１３】上記の条件を満足する凹凸模様としては、
格子模様、絹目模様、亀甲模様、菱型模様等を挙げるこ
とができ、その中でも高級品感、耐ブロッキング性の面
で絹目模様であることが好ましい。

【００１４】本発明では、まず水溶性フィルムを梨地形
状をもつエンボスロールとバックアップロール間を通過
させるのであるが、該エンボスロールとしては、具体的
には、表面粗さ（Ｒａ）が０．３〜１０μｍ、更には
０．５〜７μｍ、特には１〜５μｍの梨地模様をもつエ
ンボスロールを用いることが好ましい。

【００１５】梨地形状をもつエンボスロールは、具体的
には、１）金属ロール又はセラミックロールの表面をサ
ンドブラスト法、ケミカルマット法、エッチング法によ
り梨地形状を付与する方法、２）トランジスターパルス
電源の放電加工機により梨地形状を付与する方法で製作
される。金属ロールの素材としては、特に制限されるも
のではないが、鉄、ＳＵＳ、軟鋼、硬鋼、クロム鋼、ニ
ッケル鋼、鋳鋼、黄銅等が挙げられ、セラミックロール
の素材としては酸化アルミ、二酸化珪素、窒化珪素、炭
化珪素等が挙げられる。

【００１６】バックアップロールは、例えばウレタン
系、シリコーン系、フッ素系、オレフィン系等の合成ゴ
ム等が被覆されたゴムロールや、コットンロールあるい
はペーパロールであることが好ましい。

【００１７】かかるバックアップロールとしてゴムロー
ルを使用する場合は、該ロール表面硬度がＡ５０°〜Ａ
９５°であるものを用いることが好ましく、更にはＡ５
５°〜Ａ９５°、特にはＡ６０°〜Ａ９５°が有利であ
る。上記のロールの表面硬度がＡ５０°未満では充分な
見かけ膜厚のエンボスフィルムが得られず、又、Ａ９５
°を越えると見かけ膜厚は得られるものの充分な梨地形
状の転写が行えず、又ピンホールが発生し易く好ましく
ない。

【００１８】また、コットンロールあるいはペーパーロ
ールを使用する場合はロール表面硬度がＤ５０°〜Ｄ９
０°であるものを用いることが好ましく、更にはＤ５５
°〜Ｄ８５°で、特にはＤ６０°〜Ｄ８５°が有利であ
る。上記のロールの表面硬度がＤ５０°未満では充分な
見かけ膜厚のエンボスフィルムが得られず、又、Ｄ９０
°を越えると見かけ膜厚は得られるものの充分な梨地形
状の転写が行えず、又ピンホールが発生し易く好ましく
ない。ここで、表面硬度とは、ＪＩＳ Ｋ ６３０１に
準じた測定方法により求められる硬度である。

【００１９】上記のエンボスロールとバックアップロー
ルと間を通過する水溶性フィルムへの押圧力は、使用す
るバックアップロールのロール表面硬度及びエンボスロ
ールの凹凸形状によって適宜選択され得るが、通常１０
〜１５０ｋｇ／ｃｍが好ましく、より好ましくは３０〜
１００ｋｇ／ｃｍである。

【００２０】かかる押圧力が１０ｋｇ／ｃｍ未満では充
分な深さを有するエンボス加工ができず、１００ｋｇ／
ｃｍを越えるとエンボスフィルムの厚みが部分的に薄く
なり機械的強度が低下し、又ピンホールが発生する傾向
にあり好ましくない。

【００２１】又、エンボス加工時のエンボスロールの表
面温度は１００〜２００℃、かつ、バックアップロール
の表面温度は５０℃以上であることが好ましい。エンボ
スロールのより好ましい表面温度は１０５〜１７０℃で
あり、特に好ましくは１１０〜１６０℃であり、バック
アップロールのより好ましい表面温度は６０〜１１０℃
であり、特に好ましくは６５〜１００℃である。

【００２２】エンボスロールの表面温度が１００℃未満
では充分な深さを有するエンボス加工ができなくなり、
２００℃を越えるとフィルムの水溶性が低下することと
なり好ましくない。又、バックアップロールの表面温度
が５０℃未満では充分な深さを有するエンボス加工が得
られなくなり好ましくない。

【００２３】梨地形状が転写された水溶性フィルムは、
次いで凹凸形状が刻印されたエンボスロールとバックア
ップロール間を通過させられ、更に凹凸模様が付与され
る。該エンボスロールとしては１００メッシュ以下、更
には８０メッシュ以下、特には２０〜８０メッシュで、
深さが１００〜４００μｍ、更には１５０〜３００μｍ
の凹凸形状が刻印されたロールを用いることが好まし
い。

【００２４】この際水溶性フィルムの梨地模様が転写さ
れた面と凹凸形状が刻印されたエンボスロール面とを接
触するようにエンボス加工を行うと耐ブロッキング性の
点で好ましい効果が得られる。

【００２５】上記の凹凸形状としては、格子形状、絹目
形状、亀甲形状、菱型形状等を挙げることができ、その
中でも高級品感、耐ブロッキング性の点で絹目形状の凹
凸形状であることが好ましい。

【００２６】かかるエンボスロールは、金属ロール又は
セラミックロールの表面に、絹目模様の種ロールにて、
絹目模様を付与して、必要に応じてメッキ加工等を施す
方法等で製作される。

【００２７】この場合のバックアップロールの材質や表
面硬度は梨地模様を転写する際と同様のものが採用され
る。また、バックアップロールとエンボスロール間での
水溶性フィルムへの押圧力やエンボスロールの表面温度
の条件も同様の条件が採用される。

【００２８】かくして得られた水溶性エンボスフィルム
は、ロール状に巻取られ製品化される。本発明で得られ
る水溶性エンボスフィルムは、フィルム間に相当強力な
圧力が加わっても、又、高温、高湿度の雰囲気下にさら
されて保存した時でも耐ブロッキング性に優れ、その上
フィルム表面にテカリがなく、高級品感があり、更には
耐ピンホール性にも優れるもので、農薬、薬剤、染料、
洗剤、肥料、化粧品、生理用品等の包材として有用で、
特に各種薬剤等のユニット包装用として非常に有用であ
る。

【００２９】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。なお、例中「％」とあるのは、断りのない限り重
量基準を意味する。

【００３０】実施例１ 〔ポリビニルアルコール系フィルムの製造〕ポリビニル
アルコール系樹脂［平均重合度１４００、ケン化度８８
モル％］の２５％水溶液を、９３℃に調整した鉄製の回
転熱ドラムに流延し、製膜し、含水率を６％まで乾燥し
て、厚さ４０μｍのポリビニルアルコール系フィルムを
製造した。

【００３１】〔梨地模様を有するエンボスロールの作
製〕鉄製の金属ロールに表面粗さ（Ｒａ）３μｍとなる
ようにサンドブラスト処理を実施した。かかる処理はブ
ラスト装置不二製作所製、「ＦＤＯ型」を用いて、ノズ
ル圧３ｋｇ／ｃｍ²、セラミック系研磨剤＃１００で実
施した。 〔凹凸形状を刻印されたエンボスロールの作製〕鉄製エ
ンボスロールの表面に絹目模様の種ロールにて、４０メ
ッシュの絹目形状（深さ１８０μｍ）を施した。

【００３２】〔バックアップロール〕バックアップロー
ルは合成ゴムが被覆された由利ロール社製ゴムロール
（ロールの表面硬度Ａ８０°）を用いた。

【００３３】（水溶性エンボスフィルムの製造方法）上
記のポリビニルアルコール系フィルムを１２０℃に加熱
された梨地模様を有するエンボスロールと６５℃に加熱
されたバックアップロールとの間を押圧力５０ｋｇ／ｃ
ｍで、１５ｍ／ｍｉｎの速度で通過させ、エンボス加工
を施し、梨地模様が形成された水溶性エンボスフィルム
を得た。次いで、かかるフィルムを１２０℃に加熱され
た凹凸形状を刻印されたエンボスロールと６５℃に加熱
されたバックアップロールとの間を押圧力５０ｋｇ／ｃ
ｍで、１５ｍ／ｍｉｎの速度で、フィルムの梨地模様を
有する面がエンボスロールの凹凸形状面に接するように
通過させてエンボス加工を施し、表面粗さ（Ｒａ）２．
４μｍの梨地模様及び４０メッシュで深さ１４０μｍの
絹目模様が形成された水溶性エンボスフィルムを得た。
得られたフィルムについて、以下の評価を行った。

【００３４】（耐ブロッキング性） Ａ．得られた水溶性エンボスフィルム１００ｍを、張力
３ｋｇ／ｍ、巻き取り速度１０ｍ／ｍｉｎでロール状
（支管径約３ｉｎｃｈ）に巻き取って、横置きにして３
０℃×８０ＲＨ％の雰囲気下に３ヶ月間放置後、ロール
を解いて、以下のように評価した。 ○・・・ブロッキングが認められず、巻芯部分までスム
ースに巻き解きができた ×・・・巻芯部分にブロッキングが見られ、巻き解き時
にフィルムの一部に破損が認められた

【００３５】Ｂ．得られたポリビニルアルコール系フィ
ルム（２００×２００ｍｍ）を１００枚重ね、その上に
１００ｍｍφで１０ｋｇのステンレス円柱を置き、６０
℃×９０％ＲＨの雰囲気下に７日間放置した後の様子を
以下のように評価した ○・・・ブロッキングが認められない △・・・ブロッキングがすこし認められたが、１枚単位
に剥がせた ×・・・ブロッキングが見られ、１枚単位に剥がす時に
フィルムが破損したた

【００３６】（テカリ）得られたポリビニルアルコール
系フィルムに斜め４５度の角度から白熱灯でフィルム表
面を照らして、反対側４５度の方向から目視観察して、
以下のように評価した。 ○・・・テカリが認めらない ×・・・テカリが認められる

【００３７】（高級品感）得られたポリビニルアルコー
ル系フィルムの外観を以下のように評価した。 ○・・・立体感があり、高級品感が認められる ×・・・立体感がなく、廉価品に見える

【００３８】（耐ピンホール性）得られたポリビニルア
ルコール系フィルムをろ紙上に置き、その上からピンホ
ール検査液（キシダ化学社製、「ローダミンＢ」の０．
１％メタノール溶液）をハケにて塗布し、裏面でのピン
ホールによるしみだし箇所を測定することにより評価し
た。尚、評価基準は下記の通りである。 ○・・・しみだしなし ×・・・しみだしあり

【００３９】実施例２ 実施例１において、サンドブラストのノズル圧条件を調
整して表面粗さ（Ｒａ）４μｍの梨地模様になるように
変更した以外は同様に行って、表面粗さ（Ｒａ）３．２
μｍの梨地模様及び４０メッシュで深さ１４０μｍの絹
目模様が形成された水溶性エンボスフィルムを得て、同
様に評価を行った。

【００４０】実施例３ 実施例１において、エンボスロールの絹目形状を５０メ
ッシュに変更した以外は同様に行って、表面粗さ（Ｒ
ａ）２．４μｍの梨地模様と５０メッシュで深さ１４０
μｍの絹目模様とが形成された水溶性エンボスフィルム
を得て、同様に評価を行った。

【００４１】実施例４ 実施例１において、エンボスロールの絹目形状の深さを
２５０μｍに変更した以外は同様に行って、表面粗さ
（Ｒａ）２．４μｍの梨地模様と４０メッシュで深さ２
００μｍの絹目模様とが形成された水溶性エンボスフィ
ルムを得て、同様に評価を行った。

【００４２】実施例５ 実施例１において、梨地模様を有する面とは反対側に凹
凸形状が刻印されたエンボスロールによるエンボス加工
を行い、表面粗さ（Ｒａ）０．８μｍの梨地模様及び４
０メッシュで深さ１４０μｍの絹目模様が形成された水
溶性エンボスフィルムを得て、同様に評価を行った。

【００４３】比較例１ 実施例１において、サンドブラストのノズル圧条件を調
整してエンボスロールの梨地模様を表面粗さ（Ｒａ）
０．１μｍになるように変更した以外は同様に行って、
表面粗さ（Ｒａ）０．０８μｍの梨地模様と４０メッシ
ュで深さ１４０μｍの絹目模様とが形成された水溶性エ
ンボスフィルムを得て、同様に評価を行った。

【００４４】比較例２ 実施例１において、サンドブラストのノズル圧条件を調
整してエンボスロールの梨地模様を表面粗さ（Ｒａ）１
２μｍになるように変更した以外は同様に行って、表面
粗さ（Ｒａ）１０μｍの梨地模様と４０メッシュで深さ
１４０μｍの絹目模様とが形成された水溶性エンボスフ
ィルムを得て、同様に評価を行った。

【００４５】比較例３ 実施例１において、エンボスロールの絹目形状を１２０
メッシュに変更した以外は同様に行って、表面粗さ（Ｒ
ａ）２．４μｍの梨地模様と１２０メッシュで深さ１４
０μｍの絹目模様とが形成された水溶性エンボスフィル
ムを得て、同様に評価を行った。

【００４６】比較例４ 実施例１において、エンボスロールの絹目形状の深さを
８０μｍに変更した以外は同様に行って、表面粗さ（Ｒ
ａ）２．４μｍの梨地模様と４０メッシュで深さ６４μ
ｍの絹目模様とが形成された水溶性エンボスフィルムを
得て、同様に評価を行った。

【００４７】比較例５ 実施例１において、エンボスロールの絹目形状の深さを
４５０μｍに変更した以外は同様に行って、表面粗さ
（Ｒａ）２．４μｍの梨地模様と４０メッシュで深さ３
６０μｍの絹目模様とが形成された水溶性エンボスフィ
ルムを得て、同様に評価を行った。

【００４８】実施例及び比較例の結果を表１に示す。 〔表１〕 耐ブロッキング性 テカリ 高級品感 耐ピンホール性 Ａ Ｂ 実施例１ ○ ○ ○ ○ ○ 〃 ２ ○ ○ ○ ○ ○ 〃 ３ ○ ○ ○ ○ ○ 〃 ４ ○ ○ ○ ○ ○ 〃 ５ ○ △ ○ ○ ○ 比較例１ ○ × ○ × ○ 〃 ２ ○ ○ ○ ○ × 〃 ３ × × ○ ○ ○ 〃 ４ × × × × ○ 〃 ５ ○ ○ ○ ○ ×

【００４９】

【発明の効果】本発明では、水溶性フィルムを、梨地形
状を有するエンボスロールとバックアップロール間を通
過させ、次いで凹凸形状が刻印されたエンボスロールと
バックアップロール間を通過させて該フィルムにエンボ
ス加工行い、該フィルム面に表面粗さ（Ｒａ）が０．１
〜８μｍの梨地模様と１００メッシュ以下で深さが５０
〜３００μｍの凹凸模様を形成させるので、得られた水
溶性エンボスフィルムは、ロール状に巻いて保存した
り、高温高湿下で長期間放置したときにも耐ブロッキン
グ性に優れ、テカリがなく、高級品感に優れ、耐ピンホ
ール性に優れるもので、かかるフィルムは、農薬、薬
剤、染料、洗剤、肥料、化粧品、生理用品等の包材とし
て有用で、特に各種薬剤等のユニット包装用として非常
に有用である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水溶性フィルムを、梨地形状を有するエ
   ンボスロールとバックアップロール間を通過させ、次い
   で凹凸形状が刻印されたエンボスロールとバックアップ
   ロール間を通過させて該フィルムにエンボス加工を行
   い、該フィルム面に表面粗さ（Ｒａ）が０．１〜８μｍ
   の梨地模様と１００メッシュ以下で深さが５０〜３００
   μｍの凹凸模様を形成させることを特徴とする水溶性エ
   ンボスフィルムの製造方法。
2. 【請求項２】 水溶性フィルムの同じ面に梨地形状を有
   するエンボスロール及び凹凸形状が刻印されたエンボス
   ロールを接触させてエンボス加工を行うことを特徴とす
   る請求項１記載の水溶性エンボスフィルムの製造方法。
3. 【請求項３】 凹凸模様が絹目模様であることを特徴と
   する請求項１あるいは２記載の水溶性エンボスフィルム
   の製造方法。
4. 【請求項４】 梨地模様を有するエンボスロールが、表
   面粗さ（Ｒａ）が０．３〜１０μｍで、凹凸形状が刻印
   されたエンボスロールの深さが１００〜４００μｍであ
   ることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の水溶性
   エンボスフィルムの製造方法。
5. 【請求項５】 水溶性フィルムがポリビニルアルコール
   系フィルムであることを特徴とする請求項１〜４いずれ
   か記載の水溶性エンボスフィルムの製造方法。