JP2009154427A - 積層フィルムの連結構造および連結方法 - Google Patents

Abstract

【課題】積層フィルムの厚みや構成に関係なく、該フィルム同士を強固に接合できると共に、フィルムの繋ぎ部分を簡単かつ確実に検出することのできる積層フィルムの連結構造およびその連結方法を提供する。
【解決手段】少なくともベースフィルム層１ａとシーラント層１ｂとを具える、先行積層フィルムの尾端部と、後行積層フィルム先端部とを、融着接合して相互に連結してなる構造であって、前記先行積層フィルムの尾端部と、後行積層フィルムの先端部とが、前記シーラント層側に融着された、着色中間層４ｂを有する両面シール性ラミネートフィルム４ａ、４ｃからなるストラップフィルム４を介して接合されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、積層フィルム、多くは包装用として用いられるラミネートフィルムどうしを、それの端部で相互に接合してなる積層フィルムの連結構造および連結方法に関する。

一般に、液状体、粉状体その他の被包装物は、充填包装機によって連続的または間欠的に充填包装される。この充填包装のために使用される積層フィルムは、包装作業の中止や交換作業の手間を省き、これを効率良く行うために、先行する積層フィルムと後行する積層フィルムの端部どうしを相互に接合して、フィルム長さが1000ｍ、2000ｍになるように調整されるのが普通である。

また、この積層フィルムは、印刷不良の部分やラミネート不良の部分等があった場合には、その部分を切断除去した後、この部分のフィルム繋ぎが行われる。そのため、自動充填包装に供される積層フィルムは、通常、全長の中で数箇所のフィルム連結部が存在することも珍しくない。

このような積層フィルムどうしの連結方法としては、先行する積層フィルムの尾端部と、後行する積層フィルムの先端部とを突き合わせ、その状態で、これらの両フィルムのベースフィルム面にセロハン等からなる粘着テープを貼着し、当該ベースフィルムどうしをフィルム送り方向とは直交する幅方向の全幅にわたって連結する方法がある。

しかしながら、この連結方法は、たとえば、積層フィルムを幅方向で二つ折りにして、それを縦方向および横方向にヒートシールして製袋する場合に、粘着テープ部分の厚みが大きくなると共に、積層フィルムと異質の粘着テープを用いるため、シーラント層を十分に加熱溶融させることができず、シール強度が弱くなって、液漏れの原因になるという問題があった。

上記の問題を解決するため、特許文献１では、先行積層フィルムの尾端部と、後行積層フィルムの先端部とを重ね合わせ、その重ね合わせた両端部に、積層フィルムと同種の材料からなるフィルムシートまたはシーラント部材を熱融着させることにより、粘着テープを使用することなく、積層フィルムを連結する方法を提案している。

また、特許文献２では、積層フィルムの接合方法として、ベースフィルム層を相互に対向させて重ね合わせた状態で、それらの積層フィルムを溶断または溶着切断時に接合させることにより、粘着テープを使用することなく、積層フィルムを連結することが提案されている。
特開２００５−１４５０８号公報 特開２００２−９６３９１号公報

特許文献１の接合方法では、積層フィルムの尾端部と先端部との重ね合わせ部に、積層フィルムのベースフィルムまたはシーラント部材と同種の材料を熱融着させている。しかしながら、この方法では、積層フィルムどうしを、ベースフィルムと同種の材料を用いて連結する場合には、ベースフィルムが耐熱性に優れた材料からなるため、極めて高い熱を与える必要があり、その高い熱によって、フィルムが伸縮してシワが発生したり、寸法変化が大きくなるという問題点がある。また、シーラント部材と同種の材料で連結する場合には、シーラント部材単体では熱に弱く、伸び易く、さらに強度的に弱い特徴があるため、連結部が伸びて製品寸法が変わったり、破断して生産が中断するという問題点がある。
さらに、連結に用いるベースフィルムまたはシーラント部材と同種の材料は、無色であることから、連結部を充填機で検出する際には、カラーテープを連結部近傍に貼らなければならず、手間がかかり、貼り忘れのミスが生じるおそれがある。

また、特許文献２の連結方法は、積層フィルムにアルミニウム箔などの金属箔が積層されていると、金属箔を溶断（熱で溶かして切る）し難いと共に、金属箔が熱を吸収してしまい、接合面に熱が伝わり難いため接合強度が不足するという問題がある。

また、一般に、粘着テープによる繋ぎ部分を含む積層フィルムによって製袋された包装袋は、粘着テープの厚みの影響でヒートシールが不十分となり、被包装物が漏れ出すおそれがある。このため、継ぎ部では充填包装装置を一度停止させ継ぎ部を排除した後、再び生産を開始する方法がとられている。継ぎ部の検出方法としては、例えば、図１に示すように、積層フィルム１と１’との繋ぎ目２部分にカラーテープ３を貼着し、このカラーテープ３の色を光電式のセンサなどで読み取ることで、繋ぎ部分であることを検出する方法がとられている。

この技術は、フィルム毎に、模様に使われていない色のカラーテープ３を選定し、オペレータが手作業で、繋ぎ目２部分にそのカラーテープ３を貼着する必要があるため、手間がかかっていた。

本発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的とするところは、積層フィルムの厚みや構成に関係なく、該フィルム同士を強固に接合できると共に、フィルムの繋ぎ部分を簡単かつ確実に検出することのできる積層フィルムの連結構造およびその連結方法を提案することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、少なくともベースフィルム層とシーラント層とを具える、先行積層フィルムの尾端部と、後行積層フィルム先端部とを、融着接合して相互に連結してなる構造であって、前記先行積層フィルムの尾端部と、後行積層フィルムの先端部とが、前記シーラント層側に融着された、着色中間層を有する両面シール性ラミネートフィルムからなるストラップフィルムを介して接合されていることを特徴とする積層フィルムの連結構造を提案する。

また、本発明は、少なくともベースフィルム層とシーラント層とを具える、先行積層フィルムの尾端部と、後行積層フィルムの先端部とを連結する方法において、
先行積層フィルムの尾端部と後行積層フィルムの先端部とを、互いに突き合わせ、その突き合わせ部の前記シーラント層側の面に、着色中間層を有する両面シール性ラミネートフィルムからなるストラップフィルムを加熱融着させることにより、先行・後行積層フィルムの端部どうしを幅方向の全幅にわたって接合することを特徴とする積層フィルムの連結方法を提案する。

なお、発明においては、前記ストラップフィルムは、融着側内層と外層との間に、印刷によって着色された着色中間層を積層してなる両面シール性ラミネートフィルムであること、前記着色中間層は、延伸フィルムまたは無延伸フィルムに、少なくとも黒または赤と、黄色とを含む印刷層を形成してなること、前記先行積層フィルムの尾端部と、後行積層フィルムの先端部との繋ぎ線が、積層フィルムのフィルム送り方向に対し、斜めまたは直交して横切るように設けられていること、および前記ストラップフィルムは、幅が３０ｍｍ以下、厚みが１００μｍ以下であること、が好ましい解決手段となる。

本発明に係る積層フィルム連結構造および連結方法によれば、フィルムどうしが３層構造からなる両面シール性ラミネートフィルム（ストラップフィルム）の溶着によって連結されるため、接合強度を向上させることができる。これにより、厚膜フィルムやアルミニウム箔積層フィルムなども強固に接合することができるようになるため、大容量の大袋やホットパックなどの製袋にも利用することができる。
また、本発明によれば、前記ストラップフィルムが、識別力の高い黒または赤と、黄色とを含む着色中間層を有するので、該ストラップフィルムがそのまま繋ぎ目検出テープ機能を有することになり、オペレーターによる検出用着色テープをわざわざ貼着する手間が省けると共に、貼り忘れのおそれもなくなる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。
図２は、本発明の積層フィルムの連結構造の一例を示す断面図であり、先行する積層フィルム１の尾端部と、後行する積層フィルム１’の先端部とを、突き合わせた状態で、シーラント層１ｂ、１ｂ’側に貼着したストラップフィルム４を介して相互に接合されている。

本発明では、先行・後行積層フィルム１、１’どうしを接合するためのストラップフィルム４として、延伸フィルムまたは無延伸フィルムを含んだ両面シール性ラミネートフィルムを用いたところに特徴がある。これにより、従来（特許文献１）の単層フィルムを用いた連結構造よりも、接合強度を向上させることができる。したがって、本発明によれば、多層の厚膜フィルムやアルミニウム箔などの積層フィルムなども強固に連結することが可能となり、大容量の大袋やホットパックなどにも適用することができる。

なお、積層フィルムの連結方法は、まず、先行積層フィルム１の尾端部と後行積層フィルム１’の先端部とを幅方向に突き合わせ、その突き合わせ部からなる繋ぎ目２の、シーラント層１ｂ、１ｂ’側の面に、両面シール性ラミネートフィルムからなるストラップフィルム４を加熱融着させる。これにより、両積層フィルム１、１’の両端部は、幅方向の全幅にわたって相互に接合されることになる。

先行積層フィルム１尾端部と後行積層フィルム１’の先端部との繋ぎ目２位置に、ストラップフィルム４を加熱融着する方法としては、たとえば、図３の連結装置に示すように、ストラップフィルム４を、フィルムの走行方向と直交する方向から、積層フィルム１、１’のシーラント層１ｂ、１ｂ’側の繋ぎ目２に沿って挿入した後、積層フィルム１、１’の上方に位置する押え板５を下降させ、繋ぎ目２およびストラップフィルム４を、押え板５と、ストラップフィルム４下方に位置するインパルスシーラー６とで挟み込み、通電、加熱してストラップフィルム４を融着させる方法がある。このとき、ヒートシール温度は、積層フィルム１、１’やストラップフィルム４のフィルム構成によって適宜選択し、例えば、ONY¹⁵／L-LDPE⁵⁰（ONY¹⁵：二軸延伸ナイロンフィルム（15μm）、L-LDPE⁵⁰：直鎖状低密度ポリエチレン層（50μｍ））の場合は、１１０℃〜１４０℃程度である。

なお、本発明において、前記先行・後行積層フィルム１、１’は、少なくとも表面となるベースフィルム層１ａ、１ａ’と裏面となるシーラント層１ｂ、１ｂ’とから構成され、フィルムの用途や性能などの必要に応じて、ベースフィルム層１ａ、１ａ’とシーラント層１ｂ、１ｂ’との間に各種プラスチックフィルム、アルミニウム箔などの金属箔、紙、各種蒸着層又は蒸着フィルム、ポリ塩化ビニリデンコート層やその他のコーティング層又はコーティングフィルムなどの中間層を介在させてもよい。
なお、ベースフィルム層１ａ、１ａ’としては、二軸延伸ナイロンフィルム層、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート層、二軸延伸ポリプロピレンフィルム層、二軸延伸エチレン・ビニルアルコールフィルム層等を用いることが好ましく、シーラント層１ｂ、１ｂ’としては、各種ポリエチレン層、エチレン・酢酸ビニル共重合体層、無延伸ポリプロピレン、エチレン・アクリル酸共重合体層、アイオノマー層などを用いることが好ましい。

次に、本発明において特徴的な構成であるストラップフィルム４は、ポリエチレン等からなる上層４ａと、延伸または無延伸ナイロンフィルム等からなる着色中間層４ｂと、ポリエチレン等からなる下層４ｃの３層構造の両面シール性ラミネートフィルムからなることが好ましい。この両面シール性ラミネートフィルムにおいては、着色中間層４ｂは着色されていることが必須であり、各種プラスチックフィルム、各種蒸着フィルム、各種コーティングフィルムなどを用いてもよい。この着色中間層４ｂを、積層する理由としては、上述したようにフィルム繋ぎ部分の耐熱性および接合強度を向上させるためであり、さらに、着色によって継ぎ部分を簡単に、かつ確実に検出するためである。即ち、この着色中間層４ｂがあることによって、先行・後行積層フィルム１、１’の繋ぎ部分の強度向上と検出が容易になる。

とくに、本発明では、前記着色中間層４ｂは、延伸または無延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム等からなり、その上層４ａ側の面またはその下層４ｃ側の面に、少なくとも黒または赤と、黄色とを含む印刷層４ｄを有することが好ましい。この印刷層４ｄは、充填包装装置等において、フィルムの繋ぎ部２を検出するために利用されるものであり、印刷層４ｄに含まれる色を、光電式のセンサなどによって検出することで繋ぎ目２の位置を把握することができる。印刷層４ｄは、図４の黒・黄・赤などのように数種類の色を縞状に形成してもよく、それらの色のうち、フィルムの模様に含まれていない色を選定してセンサによって検出するようにすればよい。この印刷層４ｄの形成によって、従来のように繋ぎ目２にカラーテープ３を貼り付ける必要がなく、手間やコストを削減できると共に、貼り忘れによる繋ぎ目の検出ミスのおそれもなくなる。

なお、印刷層４ｄに含まれる黄色は、巻回したロール状フィルム、とくに積層フィルム１、１’の中間層としてアルミニウム箔等を積層してなるフィルムの場合に、黒色となるロール断面から、繋ぎ目２の位置を確認し易いという効果がある。

ストラップフィルム４の形成方法は、まず、延伸または無延伸ポリエチレンテレフタレートなどの片面に凸版印刷（フレキソ）、凹版印刷（グラビア）、平版印刷（オフセット）によって数種類の色からなる印刷層４ｄを形成して着色中間層４ｂを形成し、その着色中間層４ｂを挟むようにしてポリエチレン等からなる上層４ａおよび下層４ｃをラミネートすることによる。

なお、上層４ａおよび下層４ｃの厚みは、５０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５〜３０μｍの範囲である。また、着色中間層４ｂの厚みは、５０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは９〜３０μｍの範囲とする。さらに、ストラップフィルム４全体の厚みとしては、１００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１９〜８５μｍの範囲とする。これは、上層４ａ，下層４ｃは、厚みが薄すぎると、ストラップフィルムが軟らか過ぎてしまい、取り扱い難くなり、一方、厚すぎると、充填の際に液漏れし易くなるからである。また、着色中間層４ｂは、厚みが薄すぎると、接合強度が低くなり、一方、厚すぎると、充填の際に液漏れし易くなるためである。

また、ストラップフィルム４の幅は、積層フィルム１の後端と、積層フィルム１’の先端との繋ぎ目２（接合部）を完全に覆うことができ、かつ光電式センサーで検出できればよく、３０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、５〜１０ｍｍの範囲である。

ところで、アルミニウム箔を積層してなるフィルムのように、フィルムが不透明な場合、模様などの印刷のないフィルムの裏面側（シーラント層１ｂ側）で、センサによる色検出をすることが好ましいが、従来のカラーテープ３の貼着による検出方法の場合、フィルム裏面の両サイドは、製袋時に縦シール位置となるため、テープ３の貼着を避ける必要があり、そのため、表面側にもカラーテープを貼る必要があった。
これに対し、本発明は、フィルムの裏面（シーラント層１ｂ側）に設けられたストラップフィルム４に形成された印刷層４ｄによって裏面検出するものであり、フィルムが不透明な場合にも、ストラップフィルム４のみによって精度良く色検出することができる。また、製袋後も繋ぎ目２の位置を、ストラップフィルム４の印刷層４ｄによって断面から確認することができるため、表面（ベースフィルム１ａ側）に目印等を付ける必要がなく、作業の手間やコストを削減することができる。

また、本発明では、図５に示すように先行積層フィルム１の尾端部と、後行積層フィルム１’の先端部との繋ぎ目２（接合部）を、積層フィルム１、１’の幅方向を斜めに横切るように設けることが好ましい。このことによって、繋ぎ目２は、斜めにかつ幅方向に長くなるため、接合強度が向上すると共に、たとえば、積層フィルム１、１’をその幅方向に二つ折りにして、相互に重なり合う遊端部分に縦ヒートシールを施すとともに、フィルムの長さ方向に間隔をおいて横ヒートシールを施しつつ、被包装物を充填包装する場合において、包装袋の前面部分と背面部分との間で、繋ぎ目２（接合部）の位置を縦ヒートシール部の延在方向にずらすことができるので、それらの両部分間で繋ぎ目２（接合部）が相互に重なって位置する場合に比べて、応力の集中等が起こることを有利に防止し、包装袋のヒートシール強度を高めることができるためである。

この実施例では、ONY¹⁵／L-LDPE⁵⁰（ONY¹⁵：二軸延伸ナイロンフィルム（15μm）、L-LDPE⁵⁰：直鎖状低密度ポリエチレン層（50μｍ））からなる積層フィルムの端部どうしを、図２に示すようにストラップフィルムを用いて連結し、その際の引張強度（引張速度：200mm/min）を調査した。なお、積層フィルムのフィルム幅は、いずれも15mmとし、ストラップフィルム幅は、いずれも10mmとした。
なお、ストラップフィルムの着色中間層は、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層（９μｍ）に黒、黄および赤色の着色を、凹版印刷（グラビア）によって印刷したものからなる。着色中間層４ｂを挟む上層４ａおよび下層４ｃには直鎖状低密度ポリエチレン層（それぞれ15μｍ）をラミネートした。
また、比較例として、従来の合掌状に折返しを加えて積層フィルムどうしを連結したもの（比較例１）と、積層フィルムのシーラント部材と同種のL-LDPE⁴⁰単体（L-LDPE⁴⁰：直鎖状低密度ポリエチレン層（40μｍ））をストラップフィルムとして連結したもの（比較例２）を用意した。結果を表１に示す。

表１の結果より、本発明による連結構造によって、引張強度を従来の約１.５倍（比較例１）、および約２倍（比較例２）にまで向上させることができた。

本発明のフィルム連結構造および連結方法は、積層フィルムの厚みや構成に関係なく、該フィルム同士を強固に接合できるため、被包装物を選ぶことがなく、また、従来技術では不可能であった大容量の大袋やホットパックなどの製袋にも利用することができるため、産業上の利用可能性が大きい。

従来のカラーテープによる繋ぎ目検出方法を示す平面図である。 本発明の積層フィルムの連結構造を示す断面図である。 本発明の積層フィルムの連結装置の一例を示す略線図である。 本発明に用いるストラップフィルムの印刷層を示す平面図である。 本発明の積層フィルムの連結構造の一例を示す平面図である。

符号の説明

１、１’積層フィルム
２ 繋ぎ目
３ カラーテープ
４ ストラップフィルム
４ａ 上層
４ｂ 着色中間層
４ｃ 下層
４ｄ 印刷層
５ 押え板
６ インパルスシーラー

Claims (10)

1. 少なくともベースフィルム層とシーラント層とを具える、先行積層フィルムの尾端部と、後行積層フィルム先端部とを、融着接合して相互に連結してなる構造であって、前記先行積層フィルムの尾端部と、後行積層フィルムの先端部とが、前記シーラント層側に融着された、着色中間層を有する両面シール性ラミネートフィルムからなるストラップフィルムを介して接合されていることを特徴とする積層フィルムの連結構造。
2. 前記ストラップフィルムは、融着側内層と外層との間に、印刷によって着色された着色中間層を積層してなる両面シール性ラミネートフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の積層フィルムの連結構造。
3. 前記着色中間層は、延伸フィルムまたは無延伸フィルムに、少なくとも黒または赤と、黄色とを含む印刷層を形成してなることを特徴とする請求項２に記載の積層フィルムの連結構造。
4. 前記先行積層フィルムの尾端部と、後行積層フィルムの先端部との繋ぎ線が、積層フィルムのフィルム送り方向に対し、斜めまたは直交して横切るように設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層フィルムの連結構造。
5. 前記ストラップフィルムは、幅が３０ｍｍ以下、厚みが１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の積層フィルムの連結構造。
6. 少なくともベースフィルム層とシーラント層とを具える、先行積層フィルムの尾端部と、後行積層フィルムの先端部とを連結する方法において、
   先行積層フィルムの尾端部と後行積層フィルムの先端部とを、互いに突き合わせ、その突き合わせ部の前記シーラント層側の面に、着色中間層を有する両面シール性ラミネートフィルムからなるストラップフィルムを加熱融着させることにより、先行・後行積層フィルムの端部どうしを幅方向の全幅にわたって接合することを特徴とする積層フィルムの連結方法。
7. 前記ストラップフィルムは、融着側内層と外層との間に、印刷によって着色された着色中間層を積層してなる両面シール性ラミネートフィルムであることを特徴とする請求項６に記載の積層フィルムの連結方法。
8. 前記着色中間層は、延伸フィルムまたは無延伸フィルムに、少なくとも黒または赤と、黄色とを含む印刷層を形成してなることを特徴とする請求項７に記載の積層フィルムの連結方法。
9. 前記先行積層フィルムの尾端部と、後行積層フィルムの先端部との繋ぎ線が、積層フィルムのフィルム送り方向に対し、斜めまたは直交して横切るように設けられていることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の積層フィルムの連結方法。
10. 前記ストラップフィルムは、幅が３０ｍｍ以下、厚みが１００μｍ以下であることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の積層フィルムの連結方法。

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