JP2014133410A - 包装用積層フィルム、包装袋及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の包装袋より高温度の領域においても支障なく熱シールが可能な包装用積層フィルム及びその包装用積層フィルムを用いた包装袋を提供すること。
【解決手段】 少なくとも基材フィルム層と、熱シール可能なシーラント層からなる包装用積層フィルムであって、上記シーラント層は上記基材層１側の第１シーラント層３と、当該第１シーラント層に接合された第２シーラント層５が積層されており、上記第１シーラント層３はアイオノマー樹脂から構成され、上記第２シーラント層５は直鎖状低密度ポリエチレン樹脂又は低密度ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂から構成されているものであることを特徴とする包装用積層フィルムにより構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、従来の包装袋を構成する積層フィルムより高温シール性の良好な包装用積層フィルム、その積層フィルムを用いて形成した包装袋及びその包装用積層フィルムの製造方法に関するものである。

従来、少量の醤油、ソース等の液状調味料を透明の包装用樹脂フィルムに充填した包装袋が用いられている。かかる包装袋に使用されている樹脂フィルムは、基材フィルムの内側に熱シール可能なシーラント層が設けられた積層フィルムが用いられている。

具体的には、ナイロン等の基材層に接着用のアンカーコート剤を塗布した後、押出しラミネート法等により直鎖状低密度ポリエチレン樹脂等からなるシーラント層を積層形成したもの、或いは、タンデムラミネート法により上記シーラント層を２層形成したものが用いられており、このような多層フィルムのシーラント層を対向させ、フィルム外周縁同士を熱シールすることにより、包装袋を形成していた（特許文献１）。

特開２００４−２２３７２８

ところで、上述のような従来の積層フィルムを用いた製袋工程において、相対向する積層フィルムのシーラント層を熱シールする場合、製造効率を考慮すると、フィルムの送り速度をできるだけ高速化することが好ましい。ここでフィルム速度が高速化すると、フィルムの熱シール装置への接触時間が短くなるので、フィルムの熱シール温度も高温化する必要がある。ところが、従来の積層フィルムでは、熱シール温度を高温化すると、シール部に気泡が発生し、シール強度の低下を来たすおそれがある。

従って、熱シールの適用温度範囲が狭く（例えば約９０℃〜１００℃前後）、これ以上熱シール温度を高温化できないため、フィルムの送り速度を高速化できないという課題があった。

また、従来の多層フィルムでは、熱シール温度を高温化してシール圧をかけると、シーラント層が容易に溶融しシーラント層の厚みが薄くなる、いわゆる肉痩せが発生し、シール強度が低下するとの課題があった。

本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、従来の包装袋より高温度の領域（例えば１５０℃〜２００℃）においても支障なく熱シールが可能な包装用積層フィルム、その包装用積層フィルムを用いた包装袋及び製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明は、
第１に、少なくとも基材フィルム層と、熱シール可能なシーラント層からなる包装用積層フィルムであって、上記シーラント層は上記基材層側の第１シーラント層と、当該第１シーラント層に接合された第２シーラント層が積層されたものであり、上記第１シーラント層はアイオノマー樹脂から構成されており、上記第２シーラント層は直鎖状低密度ポリエチレン樹脂又は低密度ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂から構成されているものであることを特徴とする包装用積層フィルムにより構成される。

このように構成すると、２層のシーラント層の内の第１シーラント層としてアイオノマー樹脂を用いることにより、このような包装用積層フィルムの第２シーラント層を対向配置して上記第２シーラント層をヒートシールして袋を製造する際、横シール温度を従来より高温化しても（例えば横シール温度１６０℃〜１９５℃の範囲）、袋の横シール部に発泡や樹脂溜りの発生がなく、耐圧性も良好な袋を製造することができる。

第２に、上記第１シーラント層としてのアイオノマー樹脂は、エチレン−メタクリル酸共重合体の分子間を金属イオンで架橋したものであることを特徴とする上記第１記載の包装用積層フィルムにより構成される。

このようにアイオノマー樹脂はイオン架橋が存在するため、アイオノマー樹脂をシーラント層として使用した包装用積層フィルムは、熱シール時のホットタック性に優れており、製袋後もアイオノマー樹脂のイオン結合により強靭性の高い包装袋を形成することができる。

第３に、上記第２シーラント層は、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂から構成されたものである上記第１又は２記載の包装用積層フィルムにより構成される。

このようにアイオノマー樹脂と直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の２層構造からなるシーラント層とすることにより、従来の包装用積層フィルムと同等（シーラント層の厚み５０μｍ）或いはより薄いシーラント層により（シーラント層の厚み４０μｍ）、良好な高温シール性（例えば横シール温度１６０℃〜１９５℃の高温範囲での良好なシール性）を実現することができる。

第４に、上記基材フィルム層にポリウレタン系接着剤からなるアンカーコート層を形成し、当該アンカーコート層に上記第１シーラント層を形成したものであることを特徴とする上記第１〜３の何れかに記載の包装用積層フィルムにより構成される。

第５に、上記第１シーラント層と上記第２シーラント層間にポリウレタン系接着剤からなるアンカーコート層を形成したものであることを特徴とする上記第１〜４の何れかに記載の包装用積層フィルムにより構成される。

第６に、上記第１シーラント層としてのアイオノマー樹脂の厚みは５μｍ〜４０μｍ、上記第２シーラント層としての直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の厚みは１０μｍ〜４０μｍである上記第３〜５の何れかに記載の包装用積層フィルムにより構成される。

上記アイオノマー樹脂の厚みは、好ましくは１０μｍ又は２０μｍ、上記直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の厚みは、好ましくは３０μｍである。上記基材フィルムの厚みは例えば１５μｍであるが、基材フィルムについては厚みの制約はない。

第７に、請求項１〜６の何れかに記載の包装用積層フィルムの上記第２シーラント層を対向配置して重ね合わせ、上記第２シーラント層の対向面をヒートシールすることにより形成されたものであることを特徴とする包装袋により構成される。

第８に、基材フィルムの一面にアンカーコート層を形成し、上記アンカーコート層の形成面に、溶融したアイオノマー樹脂を押出機から押し出してアイオノマー樹脂からなる所定厚の第１シーラント層を形成し、上記第１シーラント層にアンカーコート層を形成し、上記第１シーラント層の上記アンカーコート層の形成面に、溶融した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を押出機から押し出して直鎖状低密度ポリエチレン樹脂からなる所定厚の第２シーラント層を形成することにより包装用積層フィルムを形成することを特徴とする包装用積層フィルムの製造方法により構成される。

本発明の包装用積層フィルムによると、当該フィルムを使用して包装袋を形成する際の熱シール温度を、従来のフィルムより高温化しても（例えば横シール温度が１６０℃から１９５℃）、シール部に発泡が生じたり、シール部の肉痩せが生じることなく、耐圧性も良好なシール部を形成することができる。

従って、従来よりも高温度領域で熱シールを行うことが可能となるので、製袋時のフィルムの送り速度を従来のフィルムより高速化することができ、効率的な製袋を行うことができる。

本発明に係る包装用積層フィルムの断面図である。 同上包装用積層フィルムの断面図である。 図１の包装用積層フィルムの製造工程を示す図である。 図２の包装用積層フィルムの製造工程を示す図である。 （ａ）は同上包装用積層フィルムの製袋の工程を示す図、（ｂ）は同上包装用積層フィルムの製袋の工程における包装袋の切り離しの工程を示す図である。 （ａ）は４方シール包装袋における上面を開口した状態の正面図、（ｂ）は３方シール包装袋における上面を開口した状態の正面図である。 図５（ｂ）の包装袋のＢ部（横シール部）の断面図であり、（ａ）は本発明の包装用積層フィルムを使用した包装袋の断面図、（ｂ）は比較例の包装用積層フィルムを使用した包装袋の断面図である。

以下、本発明に係る包装用積層フィルム及び当該包装用積層フィルムを用いた包装袋及び製造方法を詳細に説明する。

図１、図２に本発明の第１の実施形態による包装用積層フィルムを示す。
（包装用積層フィルムの全体構成）
本発明の包装用積層フィルムは、第１の実施形態として、図１に包装用積層フィルム１０として示すように、最外層を形成する基材層（基材フィルム層、第１層）１、接着剤としての第１アンカーコート層（第２層）２、本発明の積層フィルムの特徴的な構成であるアイオノマー樹脂層（第３層）３、接着剤としての第２アンカーコート層（第４層）４、熱シール可能なフィルム層であるシーラント層（第５層）５の５層構造から構成されている。

また、本発明の包装用積層フィルムは、第２の実施形態として、図２に包装用積層フィルム３０として示すように、最外層を形成する基材層（第１層）１、接着剤としてのアンカーコート層（第２層）２、本発明の積層フィルムの特徴的な構成であるアイオノマー樹脂層（第３層）３、及び熱シール可能なフィルム層であるシーラント層（第４層）５の４層構造から構成されている。

（第１の実施形態である包装用積層フィルム１０の構成）
（基材層１）
基材層１としては、例えばナイロンフィルムを使用することができ、厚みの制約はないが、その厚みは１０μｍ〜３０μｍが好ましく、例えば１５μｍである。基材層１は、製袋の際の熱シール時に、例えば熱シール用ロールに接触して当該ロールの熱をアイオノマー樹脂層３及びシーラント層５に伝達する機能を有するため、融点がアイオノマー樹脂層３及びシーラント層５よりも高く、耐熱性が必要である。このナイロンフィルムの融点は約２２５℃である。この基材層１の素材フィルムとしては、ナイロン（ＮＬ）フィルムの他、ＯＰＰ（２軸延伸ポリプロピレン、融点約１６０℃）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート、融点約２６０℃）、ＡＬ（アルミニウム（アルミニウム泊、アルミ蒸着フィルム））等のフィルムを使用することができる。本発明に係るフィルム製造機の横シール温度の使用範囲が１４０℃〜２００℃であることから（「実施例」参照）、これらの基材層１を構成するフィルムの融点は１６０℃、２２０℃〜２６０℃、或いは２６０℃以上のものを使用することが好ましい。

（第１アンカーコート層２）
第１アンカーコート層２は上記基材層１と上記アイオノマー樹脂層３とを接着するための層であり、いわゆるアンカーコート剤（ＡＣ剤）としてポリウレタン系接着剤を使用することができる。この接着剤はメタノールや酢エチル等の有機溶剤に希釈して使用する。塗布量は例えば０．１〜０．３ｇ／ｍ^２が好ましい。

（アイオノマー樹脂層３、第１のシーラント層）
上記アイオノマー樹脂層３は、第５層としてのシーラント層５と共にシーラント（第１のシーラント層）としての機能を発揮するものである。このアイオノマー樹脂層として使用されるアイオノマー樹脂は、エチレン−メタクリル酸共重合体の分子間を金属イオンで架橋することにより形成されたものである。

このアイオノマー樹脂層３は、後述するポリラミネート法によって押出機から溶融した当該アイオノマー樹脂を押し出すことで、上記第１アンカーコート層２の表面に、５μｍ〜４０μｍ、好ましくは５μｍ〜３０μｍの厚みで形成し、さらに好ましくは、例えば１０μｍ又は２０μｍの厚みで形成される。このアイオノマー樹脂の融点は、上記基材層１の融点より低く、例えば９０℃〜１００℃のものを使用することが好まく、例えば約９８℃の樹脂を使用する。また、アイオノマー樹脂の密度は９４０ｇ／ｃｍ^３のものを使用することが好ましい。

アイオノマー樹脂とは、α−オレフィンとカルボキシル基を有するモノマーとの共重合体で、そのカルボキシル基間を金属イオンで架橋されている熱可塑性樹脂であり、透明性が高く、耐油性、耐溶剤性、靭性（傷付性）に優れたものである。

より具体的には、アイオノマー樹脂としては、エチレン−不飽和カルボン酸の共重合体のカルボキシル基を、金属イオンで架橋したものが使用される。不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等があげられるが、本発明に係る包装袋のシーラント層として用いる場合は、メタクリル酸が好ましい。金属イオンとしては、ナトリウム、カリウム、亜鉛等が挙げられる。このようなアイオノマー樹脂の具体例としては三井・デュポンポリケミカル株式会社製の「ハイミラン」（登録商標）等が販売されている。

特に、このようなアイオノマー樹脂をラミネートフィルムにおいてシーラント層として使用した場合は、熱シール時に、高温領域（シール温度が約１６０℃〜２００℃）において熱シール直後の溶融状態であってもシール強度が高く、基材に対して剥離し難い性質（いわゆるホットタック性）に優れており、かつ溶融流れ性が低い性質を有しているため（ＭＦＲ（メルトフローレート）が２．８ｇ／１０分）、熱シール部に樹脂溜りが発生し難く、シーラント層の厚みを維持し良いという、高温シールに適した性質を有している。

また、当該アイオノマー樹脂は、熱シール温度の高温領域においてホットタック性が、シーラント層として使用される例えば低密度ポリエチレンフィルム（ＬＤＰＥ）に比較して数倍程度優れており、製袋時における液中シールにおける熱シールに適している性質を有するものである。

（第２アンカーコート層４）
第２アンカーコート層２は上記アイオノマー樹脂層３と上記シーラント層５とを接着するための層であり、上記第１アンカーコート層２と同様、いわゆるＡＣ剤としてポリウレタン系接着剤を使用することができる。この接着剤は上記第１アンカーコート層２と同様に、メタノールや酢エチル等の有機溶剤に希釈して使用する。塗布量は例えば０．１〜０．３ｇ／ｍ^２が好ましい。

（シーラント層５、第２のシーラント層）
シーラント層５（第２のシーラント層）は熱溶着性合成樹脂フィルムにより構成されており、具体的には、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（Ｌ−ＬＤＰＥ）から構成される。このシーラント層５は、後述するポリラミネート法によって押出機から溶融した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を押し出すことで、上記第２アンカーコート層４の表面に１０μｍ〜４０μｍの厚みで形成することが好ましく、さらに好ましくは、例えば２０μｍ又は３０μｍ又は４０μｍの厚みで形成される。直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の密度は、例えば０．８８０〜０．９２４ｇ／ｃｍ^３のものを使用することが好ましい。

このシーラント層５は、製袋の際の熱シール時に、例えば熱シール用ロールの熱によって溶融し、対向するシーラント層５と溶着して熱シールを行う機能を有しており、上記基材層１より低い融点を有する樹脂により構成される。この直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の融点は、約１１７℃であり、アイオノマー樹脂と略同様である。また、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂は、アイオノマー樹脂に比較すると若干劣るが、熱シール温度の高温度領域においてホットタック性に優れている性質を有しているため、本発明における１６０℃以上の温度における熱シールに適している。

本実施形態においては、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（Ｌ−ＬＤＰＥ）により構成されているが、当該樹脂の他にシーラント機構を有する樹脂、例えば、低密度ポリエチレンフィルム（ＬＤＰＥ）、ポリプロピレンフィルム（ＰＰ）等を用いることもできる。

（第２の実施形態である包装用積層フィルム３０の構成）
図２に本発明に係る第２の実施形態の包装用積層フィルム３０を示す。この積層フィルム３０の各層を構成する樹脂材料としては、上記第１の実施形態と同様である。即ち、基材層１としてのナイロンフィルム１、アンカーコート層２、アイオノマー樹脂層３、シーラント層５は、各々上記第１の実施形態におけるナイロンフィルム１、第１アンカーコート層２、アイオノマー樹脂層３、シーラント層５と同様である。

但し、後述のように、上記アイオノマー樹脂層３とシーラント層５は、その間にアンカーコート層４を介在させることなく、サンドラミネート法によって積層形成されている。

（本発明の特徴、第１及び第２のシーラント層）
上述のように構成される本発明の包装用積層フィルム１０又は３０は、シーラント機能を有する層として、アイオノマー樹脂により構成されたアイオノマー樹脂層３（第１のシーラント層）と直鎖状低密度ポリエチレン樹脂により構成されたシーラント層５（第２のシーラント層）が積層して形成されている点に特徴を有している。

即ち、シーラント層として、溶融温度、溶融流れ性の異なる樹脂を積層することにより、高温による熱シールにおいて、両者の性状に基づいて、良好な熱シール部を形成することができる。

即ち、アイオノマー樹脂は、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂に比べて、高温度領域（シール温度が１６０℃〜２００℃）において溶融流れ性が低く、ホットタック性にも優れていることから、従来のシーラント層としてＬ−ＬＤＰＥ樹脂を２層使用する場合と比較して、シーラント層の１層目をアイオノマー樹脂層３として、シーラント層の２層目を直鎖状低密度ポリエチレン樹脂による２層構造とすることにより、製袋時に、従来の包装用積層フィルムより高温で熱シールを行っても、シール部に気泡が発生せず、しかもシール部の肉痩せが生じ難い良好な熱シール部を形成することができる。

（第１の実施形態の包装用積層フィルム１０の製造方法）
図３に示すように、１１は基材層１としてのナイロンフィルム１のロールであり、当該ロール１１から上記フィルム１が引き出された後、第１塗工部１２において上記ナイロンフィルム１の一面に槽内のアンカーコート剤１３が塗布ロール１４により塗布され、ドライヤー１５で乾燥される。その後、第１ラミネート部１６において押出機１７のＴダイから溶融したアイオノマー樹脂を、上記第１アンカーコート層２の形成された面に押し出すことでラミネート加工し、冷却ロール１８によって冷却することで上記アイオノマー樹脂を固化し、厚さ１０μｍ又は２０μｍの押出アイオノマー樹脂層３を形成する。

また、上記押出機１７から押し出された直後のアイオノマー樹脂３の溶融薄膜にノズル３５からオゾン（Ｏ_３）を含ませた空気を上記溶融薄膜に向けて吹き付けて、上記アイオノマー樹脂３の溶融薄膜にオゾン処理を施す。このオゾン処理は上記押出機１７から押し出されるアイオノマー樹脂３の薄膜の面全体に上記空気を均等に吹き付けることにより行われる。オゾン処理されたアイオノマー樹脂３の溶融薄膜面は、オゾン処理面を接着面として基材１のアンカーコート層２に圧着積層される。上記オゾン処理は、エチレン系樹脂であるアイオノマー樹脂３の臭気を防止する効果がある。

その後、第２塗工部１９において上記アイオノマー樹脂層３の一面に槽内のアンカーコート剤１３が塗布ロール２０により塗布され、ドライヤー２１で乾燥された後、第２ラミネート部２２において押出機２３から溶融した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を、上記第２アンカーコート層４の形成された面に押し出すことでラミネート加工し、冷却ロール２４によって冷却することで上記低密度ポリエチレン樹脂を固化し、厚さ２０μｍ又は３０μｍ又は４０μｍの押出直鎖状低密度ポリエチレン層５を形成する。

また、上記と同様に、上記押出機２３から押し出された直後の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂５の溶融薄膜にノズル３６からオゾン（Ｏ_３）を含ませた空気を上記溶融薄膜に向けて吹き付けて、上記直鎖状低密度ポリエチレン樹脂５の溶融薄膜にオゾン処理を施す。このオゾン処理は上記押出機２３から押し出される上記直鎖状低密度ポリエチレン樹脂５の薄膜の面全体に上記空気を均等に吹き付けることにより行われる。オゾン処理された直鎖状低密度ポリエチレン樹脂５の溶融薄膜面は、オゾン処理面を接着面としてアイオノマー樹脂３のアンカーコート層４に圧着積層される。上記オゾン処理は、上記と同様にエチレン系樹脂である直鎖状低密度ポリエチレン樹脂５の臭気を防止するためである。

以上の工程により、５層の包装用積層フィルム１０が形成される。この包装用積層フィルム１０は巻取軸２５にロール１０’として巻き取られる。

（第２の実施形態の包装用積層フィルム３０の製造方法）
図４に示すように、３１は基材層１としてのナイロンフィルム１のロールであり、当該ロール３１から上記フィルム１が引き出された後、第１塗工部１２において上記ナイロンフィルム１の一面に槽内のアンカーコート剤１３が塗布ロール１４により塗布され、ドライヤー１５で乾燥された後、ポリサンドラミネート部１６において、上記ナイロンフィルム１の一面と上記シーラント層５を構成する直鎖状低密度ポリエチレンフィルム５（厚さ２０μｍ又は３０μｍ又は４０μｍ）のロール３２から引き出された当該ポリエチレンフィルム５の一面の間に、押出機１７から溶融したアイオノマー樹脂を押し出してラミネート加工し、冷却ロール２６によって冷却することで上記アイオノマー樹脂を固化し、厚さ１０μｍ又は２０μｍの押出アイオノマー樹脂層３を形成し、これにより、４層構造の包装用積層フィルム３０を形成することができる。

また、上記押出機１７から押し出された直後のアイオノマー樹脂３の溶融薄膜の表裏面にノズル３７からオゾン（Ｏ_３）を含ませた空気を上記溶融薄膜の表裏面に向けて吹き付けて、上記アイオノマー樹脂３の溶融薄膜の表裏面にオゾン処理を施す。このオゾン処理は上記押出機１７から押し出されるアイオノマー樹脂３の薄膜の表面全体に上記空気を均等に吹き付けることにより行われる。オゾン処理されたアイオノマー樹脂３の溶融薄膜面の一面には、オゾン処理面を接着面として基材１のアンカーコート層２に圧着積層される。この上記オゾン処理は、上記第１の実施形態と同様に、エチレン系樹脂であるアイオノマー樹脂３の臭気を防止する効果がある。

この包装用積層フィルム３０は巻き取り軸２５にロール３０’として巻き取られる。

（製袋及び内容物の充填方法）
次に、上記包装用積層フィルム１０又は３０を用いて製袋及び内容物を充填する方法を説明する。ここでは、製袋と内容物の充填を行ういわゆる液中シールの方法を説明する。図５（ａ）に示すように、上記ロール１０’から包装用積層フィルム１０を引き出して、上記フィルム１０を三角形のガイド枠２８内を通過させることにより上記シーラント層５を内側に２つ折りにして、矢印Ａ方向に一定速度で進行させる。

このとき、上記ガイド枠２８の上流側に充填ノズル２９を設け、当該充填ノズル２９から内容物を充填していく。尚、内容物としては、例えば醤油、ソース、ラー油、各種ドレッシング等である。

そして、当該フィルム１０を進行させながら、縦シール用ロール２６によって上記シーラント層５の対向面の一定幅を進行方向に沿って熱シールして縦シール部３３を形成する。また、上記縦シール用ロール２６の下流側に設けられた横シール用ロール２７によって進行方向に直交する対向面を一定間隔で熱シールして横シール部３４を形成して行く。これらの熱シールは、上記内容物が既に充填されているため、内容物が介在した状態での熱シール、いわゆる液中シールが行われる。

最後に、図５（ｂ）に示すように、上記横シール部３４の中心線をカッター３５にて切断することで、内容物が充填された３方シール形状の包装袋１０’（図６（ｂ）参照）を形成することができる。

尚、上記製法では３方シール形状の包装袋を説明したが、図６（ａ）に示す４方シール形状の包装袋１０”場合は、２枚の包装用積層フィルム１０を、それらのシーラント層５を対向させた状態で、長手方向の両端部を縦シールし、横シールについては上記図５と同様の方法により内容物を充填しながらシールすることで形成することができる。

本発明に係る上記包装用積層フィルム１０又は３０を用い、図５の方法により内容物を充填しながら製袋を行った場合、一定充填速度（例えば包装袋の充填個数が包装袋１５０個／分）においては、横シール温度を従来品（９０℃〜１００℃）より高温度化しても（例えば１６５℃〜２００℃の範囲）、シール部に発泡の生じない良好なシール部を有する包装袋を製造することができた。

また、熱シール温度を、従来の横シール温度より高温化（例えば１６５℃〜１９５℃）しても、横シール部において樹脂厚みが薄くなること、所謂、肉痩せが発生し難い構造となり、横シール部の近傍に樹脂溜まりが生じない良好なシール部を形成することができた。

これは、第１シーラント層３として使用したアイオノマー樹脂は、低密度ポリエチレンと同様に良好なヒートシール性を有していると共に、高温領域において直鎖状低密度ポリエチレン樹脂に比べて溶融流れ性が低く、ホットタック性が良い性質を有しているため、シーラント層５と基材層１との間に、アイオノマー樹脂層３を介在させることで、熱シール時に、高温時においてもシーラント層が流れることなく当初の厚みを維持し、結果として、樹脂溜まりが生ずることがない良好なシール部を形成できたものと考えられる。即ち、アイオノマー樹脂は、樹脂粘度が高く流動性が少ないため、高温でシールしてもシーラント層の厚みが維持でき、強度を維持し得るからであると考えられる。

また、シーラント層をアイオノマー樹脂のみで構成するのではなく、アイオノマー樹脂層３を第１のシーラント層として、これと直鎖状低密度ポリエチレン樹脂による第２のシーラント層５との積層構造とすることにより、従来の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂による２層構造のシーラント層に比較して、第１のシーラント層としてのアイオノマー樹脂層を薄く（例えば１０μｍ又は２０μｍ）することができ、これにより効率的にシーラント層に熱を伝達することができるものとなった。

上記本発明について実施例を挙げてさらに詳細に説明する。
１ 充填評価試験
本発明に係る包装用積層フィルム１０について、図５に示す製袋充填方法にて、製袋と内容物の充填を行い、横シール部３４の外観評価と耐圧試験を行った。熱シールに関しては、縦シール温度（縦シール用ロールの温度）を一定（１７０℃）とし、横シール温度（横シール用ロールの温度）を１４０℃〜２００℃まで５℃毎に上昇させ、各温度で製造された包装袋の横シール部３４について、外観評価、耐圧試験、シール部の断面観察を行った。

（１）使用した包装用積層フィルム
包装用積層フィルムについては、以下に示す包装用積層フィルム１０（図１に示す包装用積層フィルム）について、アイオノマー樹脂層３の厚みを１０μｍとしたもの（実施例１）と、同樹脂層３の厚みを２０μｍとしたのも（実施例２）の２種類について評価を行った。

比較例の包装用積層フィルムは、従来用いられている包装用積層フィルムの構造であり、基材層１としてのナイロンフィルムの一面にアンカーコート剤を塗工した後、ポリラミネート部を２台連続して配置したタンデムラミネートの手法により、２台の押出機から直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を連続して押し出して、シーラント層を各々２０μｍと３０μｍの２層に構造に積層加工したものである。
尚、実施例１，２の包装用積層フィルムは、何れもアンカーコート層２とアイオノマー樹脂３との間、アンカーコート層４とシーラント層５との間に上記のオゾン処理が施されている。

・実施例１の包装用積層フィルムの構成
基材層１ ナイロンフィルム 厚み １５μｍ
融点 ２２５℃
アンカーコート剤２ ポリウレタン系接着剤 塗布量０．１〜０．３ｇ／ｍ^２
アイオノマー樹脂層３ アイオノマー樹脂として、三井・デュポンポリケミカル株式
会社製の「ハイミラン」（登録商標）を使用した。
厚み １０μｍ
融点 ９８℃
密度９４０ｇ／ｃｍ^３
アンカーコート剤４ ポリウレタン系接着剤 塗布量０．１〜０．３ｇ／ｍ^２
シーラント層５ Ｌ−ＬＤＰＥ 厚み ３０μｍ
融点 １１７℃
密度０．９２４ｇ／ｃｍ^３

・実施例２の包装用積層フィルムの構成
積層構造は実施例１と同様であり、アイオノマー樹脂層３の厚みを２０μｍとした
もの。

・比較例（従来品）の包装用積層フィルムの構成
基材層 ナイロンフィルム 厚み １５μｍ
融点２２５℃
アンカーコート剤 ポリウレタン系接着剤 塗布量０．１〜０．３ｇ／ｍ^２
第１シーラント層 Ｌ−ＬＤＰＥ 厚み ２０μｍ
融点 １１７℃
第２シーラント層 Ｌ−ＬＤＰＥ 厚み ３０μｍ
融点 １１７℃
＊Ｌ−ＬＤＰＥ樹脂は実施例１，２のシーラント層５として使用したものと同じ。

（２）製袋充填条件
製袋充填は、図５に示す方法によって３方シールを行い、内容物としてはソースを液中シールの方法によって充填し、同時に熱シールを行った。

縦シールの圧力は１００ＫＰａ、横シールの圧力は４５０ＫＰａとした。横シールのピッチは１００ｍｍであり、充填物の液温は４０℃、液量は１包装袋当たり３０ｍｌとした。充填速度は１分あたり製袋数が１５０個（１５０個／分）一定とし、横シールの温度（横シール用ロール２７の温度）を１４０℃から２００℃まで５℃単位で上昇させた。

（３）評価方法
出来上がった包装袋の横シール部の「外観評価」と、横シール部の「耐圧試験」、及び、「断面観察」を行った。

（ａ）外観評価は、以下の観点に基づいて行った。
良好 ◎：シール部に発泡が全くなく、樹脂溜りも存在しない状態。
小発泡 △：シール部に小さな発泡が僅かに認められる状態。
大発泡 ×：シール部に大きな発泡が認められる状態。
樹脂溜り ▽：シール部に肉痩せが生じ、樹脂溜まりが生じている状態。

（ｂ）耐圧試験は、以下の条件により行った。
内容物が充填された包装袋を平板上に載置し、包装袋上に上方から１００ｋｇの錘を載置した状態で３分間放置し、破袋が存在するか否かを検証した。評価方法は以下の通りである。
良好 ○：シール部を含めて全く破袋しない状態。
被袋 ×：シール部及びその他の部分が破袋した状態。

（ｃ）断面観察は以下の方法により行った。
出来上がった包装袋１０’（図５（ｂ）参照）の横シール部３４の破線部分Ｂを試験片として切り取り、マイクロスコープを用いて断面状況を確認した。

（４）結果及び評価
試験結果を表１、表２に示す。また、マイクロスコープを用いた断面状況を図７（ａ）（ｂ）に示す。

上記表１，２に示すように、実施例１、実施例２の包装用積層フィルムを使用した場合は、横シール温度の下限は１４０℃で比較例と同様であるが、横シール温度の上限は、比較例が１６０℃〜１７０℃の高温度領域になると、横シール部３４に大きな発泡及び肉痩せが生じ、外観上非常に低評価であった。よって、比較例においては、横シール温度を１５５℃以上に上昇させることはできないという結果となった。

これに対して、本発明に係る実施例１及び実施例２の包装用積層フィルムを使用した場合は、何れの場合も、横シール温度が１６０℃を超えても、横シール部３４に発泡が発生せず、１９５℃まで全く発泡のない外観上良好な熱シールが可能であった。

また、比較例においては、１６０℃〜１７０℃の横シール温度では、横シール部３４に樹脂溜まりが発生していることが目視により確認されたのに対し、実施例１，２においては、横シール温度が１６０℃を超えて２００℃までの高温度領域において、横シール部３４に樹脂溜まりは発生しておらず、従って、肉痩せのない良好な横シール部３４が形成されていることが確認できた。

横シール温度が１８０℃のときの、包装袋１０’の横シール部３４の断面を観察したところ、図７（ａ）に示すような状態であった。比較例の包装用袋においては、図７（ｂ）に示すように、横シール部３４はその厚みｔが非常に薄くなっており、所謂肉痩せが発生しており、同時に、シーラント層であるＬ−ＬＤＰＥ樹脂が熱により溶融し、包装袋内部方向に流れて樹脂溜まりＣが発生していることが確認できた。このように横シール部３４におけるシーラント層の肉痩せが生じるとシール強度の低下につながるという好ましくない状態となることが考えられる。

これに対して、実施例１，２の包装用袋は、図７（ａ）に示すように、横シール部３４において肉痩せ発生しておらず、樹脂溜まりも発生していないため、良好な横シール部３４を構成していることが確認できた。

これは、本発明におけるアイオノマー樹脂層３を構成するアイオノマー樹脂は、低密度ポリエチレンと同様に良好なヒートシール性を有していると共に、高温領域（シール温度が約１６０℃〜２００℃）において溶融流れ性が低い性質を有しているため、Ｌ−ＬＤＰＥによるシーラント層５と基材層１との間に、アイオノマー樹脂層３を介在させることで、高温度の熱シール時においても、シーラント層の溶融流れが生じることなく、シーラント層としての厚みを維持し、結果として、樹脂溜まりもない良好な横シール部を形成できたものと考えられる。

本発明における包装袋の優れた特徴は、特に第１シーラント層３を構成するアイオノマー樹脂は、カルボキシル基間を金属イオンで架橋した構造を有しているため、この架橋の存在により溶融状態においても、高温度においてＭＦＲ（メタルフローレート）が２．８ｇ／１０分であって、直鎖状低密度ポリエチレン（ＭＦＲ＝８．０ｇ／１０分）に比較しても溶融流れ性が非常に優れており、従って溶融強度、溶融延伸性においても優れていることに基づくものと考えられる。

また、耐圧試験においても、横シール温度が１４０℃〜１５５℃の領域において良好な結果が得られると共に、横シール温度が比較例においては大発泡が認められる１６０℃〜２００℃の範囲においても、シール部に破袋は全く見られず、良好な耐圧性能を発揮した（表１，２参照）。尚、比較例においては横シール温度が１７５℃以上ではシール部に破袋が発生し良好な耐圧性能は得られなかった（表２参照）。

これは、本発明における包装袋では第１シーラント層５にアイオノマー樹脂を使用しており、当該アイオノマー樹脂は固化した状態ではイオン結合が非常に強くなり、その結果、包装用積層フィルムとしての強靭性が大きくなることに基づくものであると考えられる。

上記実施例において、第１シーラント層としてのアイオノマー樹脂の厚みを１０μｍ（実施例１）とした場合、同樹脂の厚みを２０μｍ（実施例２）とした場合の何れの場合においても、同様の良好な結果が得られた。

また、アイオノマー樹脂と直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の２層構造からなるシーラント層とすることにより、比較例の包装用積層フィルム（第１、第２シーラント層の厚み５０μｍ）と同等（実施例２の第１、第２シーラント層の厚み５０μｍ）、或いは、より薄いシーラント層（実施例１の第１、第２シーラント層の厚み４０μｍ）により、横シール温度１６０℃〜１９５℃の範囲にて良好なシール性を実現できることがわかった。特に、実施例１の構成によると、従来（比較例）より大幅に高い横シール温度を実現しつつ、より薄い包装用積層フィルムを実現することができた。

２ その他の性能試験（剥離試験）
上記実施例１，２の包装用積層フィルムと、上記比較例の包装用積層フィルムについて、剥離強度を測定した。具体的には、引張試験機（オートグラフ）にて基材層１（ナイロン）とシーラント層５間を上下に引っ張ったときの荷重を測定した。

その結果、実施例１，２は、比較例と同等の剥離強度を有していることがわかった。このように、本発明に係る包装用積層フィルムは、従来品と同様の剥離強度を維持しながら、熱シール温度の高温化が可能であることがわかった。

尚、第２シーラント層（シーラント層５）が、低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）又はポリプロピレンフィルム（ＰＰ）を使用して上記１（充填評価試験）、２（その他の性能試験）と同様の実験を行った結果、第２シーラント層として直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を使用した場合と同等の結果が得られた。

また、基材層１、アイオノマー樹脂層３、シーラント層（ＬＬＤＰＥ）５の厚みを表３のように設定し、その他の条件は実施例１と同様として上記充填評価試験、上記その他の性能試験（剥離試験）を行ったところ（実施例３〜実施例５）、上記実施例１と略同様の良好な結果が得られた。また、アイオノマー樹脂層３とシーラント層５の厚みの合計は、４０μｍ〜５０μｍとすることが好ましい。

以上のように、本発明の包装用積層フィルムによると、当該フィルムを使用して包装袋を形成する際の熱シール温度を、従来より高温度化しても、シール部に発泡が生じたり、シール部の肉痩せが生じることなく、良好なシール部を形成することができる。

従って、従来よりも高温度領域で熱シールを行うことが可能となるので、製袋時のフィルムの送り速度を従来より高速化することができ、効率的な製袋を行うことができる。

本発明に係る包装用積層フィルム及び包装袋は、高温による熱シールが可能であり、製袋速度を高速化し得るので、しょうゆ、ドレッシング等の液状食品の包装用の積層フィルム、又は包装袋として広く使用することができる。

１ 基材層
２ アンカーコート層
３ 第１シーラント層
４ アンカーコート層
５ 第２シーラント層
１０ 包装用積層フィルム
１０’ 包装袋
３０ 包装用積層フィルム

Claims (8)

1. 少なくとも基材フィルム層と、熱シール可能なシーラント層からなる包装用積層フィルムであって、
   上記シーラント層は上記基材フィルム層側の第１シーラント層と、当該第１シーラント層に接合された第２シーラント層が積層されたものであり、
   上記第１シーラント層はアイオノマー樹脂から構成されており、上記第２シーラント層は直鎖状低密度ポリエチレン樹脂又は低密度ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂から構成されているものであることを特徴とする包装用積層フィルム。
2. 上記第１シーラント層としてのアイオノマー樹脂は、エチレン−メタクリル酸共重合体の分子間を金属イオンで架橋したものであることを特徴とする請求項１記載の包装用積層フィルム。
3. 上記第２シーラント層は、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂から構成されたものである請求項１又は２記載の包装用積層フィルム。
4. 上記基材フィルム層にポリウレタン系接着剤からなるアンカーコート層を形成し、当該アンカーコート層に上記第１シーラント層を形成したものであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の包装用積層フィルム。
5. 上記第１シーラント層と上記第２シーラント層間にポリウレタン系接着剤からなるアンカーコート層を形成したものであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の包装用積層フィルム。
6. 上記第１シーラント層としてのアイオノマー樹脂の厚みは５μｍ〜４０μｍ、上記第２シーラント層としての直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の厚みは１０μｍ〜４０μｍである請求項３〜５の何れかに記載の包装用積層フィルム。
7. 請求項１〜６の何れかに記載の包装用積層フィルムの上記第２シーラント層を対向配置して重ね合わせ、上記第２シーラント層の対向面をヒートシールすることにより形成されたものであることを特徴とする包装袋。
8. 基材フィルムの一面にアンカーコート層を形成し、
   上記アンカーコート層の形成面に、溶融したアイオノマー樹脂を押出機から押し出してアイオノマー樹脂からなる所定厚の第１シーラント層を形成し、
   上記第１シーラント層にアンカーコート層を形成し、
   上記第１シーラント層の上記アンカーコート層の形成面に、溶融した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を押出機から押し出して直鎖状低密度ポリエチレン樹脂からなる所定厚の第２シーラント層を形成することにより包装用積層フィルムを形成することを特徴とする包装用積層フィルムの製造方法。

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