JP2016084155A - 引裂き直進性および滑り性の優れた包装材料フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】引裂き直進性および滑り性の優れた包装材料フィルム並びに包装体を提供する。
【解決手段】少なくとも基材層と基材層上に積層されたシール層とで構成される包装材料フィルムであり、シール層表面の一部または全面に少なくとも複数の第一の凸構造と第二の凸構造が互いに異なる2方向にわたってそれぞれ平行に延在して形成されており、第一の凸構造の高さが第二の凸構造の高さより厚いことを特徴とする包装材料フィルムと、前記包装材料フィルムを用いて形成した包装体である。
【選択図】図4
【解決手段】少なくとも基材層と基材層上に積層されたシール層とで構成される包装材料フィルムであり、シール層表面の一部または全面に少なくとも複数の第一の凸構造と第二の凸構造が互いに異なる2方向にわたってそれぞれ平行に延在して形成されており、第一の凸構造の高さが第二の凸構造の高さより厚いことを特徴とする包装材料フィルムと、前記包装材料フィルムを用いて形成した包装体である。
【選択図】図4
Description
本発明は滑り性が良く、フィルム引裂き性が製膜流れ方向と幅方向で異なるとともに引裂いた際の引裂き直進性が良好なフィルムならびに包装体に関するものである。
包装材料には一般的にポリエチレンやポリプロピレンといった、他の積層基材との密着性やヒートシール性が良い安価なフィルムが使用されている。包装材料に求められる物性としては、内容物充填時の充填適性、包装材料に外力が加わった際の耐衝撃性、包装材料を開封する際の開封性、巻き状態や装置ライン上での適度な滑り性などが挙げられる。
従来技術では必要な物性を満たすために、特許文献1の様に製膜したフィルムを延伸して配向を変更する方法や、特許文献2の様に異種のオレフィン材料をブレンドした後にフィルムに延伸操作を行う事により材料の海島構造を作製する方法などを用いてきた。また、引裂き性を変更するため、異素材を製膜フィルムにブレンドする技術なども挙げられる。
また、特許文献3の様に延伸操作を行わずに易引裂き性を付与する方法として、平均アスペクト比が3から50であり厚さが0.01μm以上1μm以下の高分子からなる分散層を持つフィルムにより易引裂き性を持たせる技術もある。
特許文献1及び2ではフィルム製造に関して延伸処理を行っているため、高額なコストがかかる事、また製膜フィルムを機械的に伸張したフィルムのため包装材料として使用する際のヒートシール時、他基材とドライラミネーション等を用いて貼り合わせした際に残留歪によりカールが発生しやすい等の問題がある。
特許文献3では、フィルム全体に分散した層を持つシーラントフィルムの提供及び他基材とのドライラミネーションでの貼り合わせを行うが、フィルム単体として基材フィルムと他基材フィルムとの密着性の低下が起こる事、機械強度が十分保持できない等の問題がある。
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、延伸や新たな積層構造を作らずに引裂き指向性や引裂き直進性の優れた包装用フィルムならびに包装体を提供することを目的とする。
上記課題を達成するための手段として、請求項1に記載の発明は、少なくとも基材層と、前記基材層上に積層されたシール層とで構成される包装材料フィルムであって、前記シール層表面の一部または全面に少なくとも複数の第一の凸構造と第二の凸構造が互いに異なる2方向にわたってそれぞれ平行に延在して形成されており、前記第一の凸構造の高さが前記第二の凸構造の高さの1.5倍以上5倍以下であり、前記シール層全体の厚みに対して、前記第一の凸構造の厚みが50%以上90%以下となることを特徴とする包装材料フィルムである。
請求項2に記載の発明は、前記第一の凸構造がレンチ形状もしくはプリズム形状からなることを特徴とする請求項1に記載の包装材料フィルムである。
請求項3に記載の発明は、前記シール層全体の厚みが20μm以上150μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の包装材料フィルムである。
請求項4に記載の発明は、前記基材層と前記シール層の間にアルミ箔層、蒸着層、EVOH層のいずれかからなるバリア層が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の包装材料フィルムである。
請求項5に記載の発明は、前記基材層が紙であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の包装材料フィルムである。
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の包装材料フィルムを用いることを特徴とする包装体である。
請求項7に記載の発明は、前記第一の凸構造が互いに向かい合って形成されるように前記包装材料フィルムの表裏を折り曲げ、端部をヒートシールして形成することを特徴とする請求項6に記載の包装体である。
請求項8に記載の発明は、前記向かい合った第一の凸構造のピッチは互いに異なり、かつ整数倍でないことを特徴とする請求項6又は7に記載の包装体である。
請求項2に記載の発明は、前記第一の凸構造がレンチ形状もしくはプリズム形状からなることを特徴とする請求項1に記載の包装材料フィルムである。
請求項3に記載の発明は、前記シール層全体の厚みが20μm以上150μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の包装材料フィルムである。
請求項4に記載の発明は、前記基材層と前記シール層の間にアルミ箔層、蒸着層、EVOH層のいずれかからなるバリア層が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の包装材料フィルムである。
請求項5に記載の発明は、前記基材層が紙であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の包装材料フィルムである。
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の包装材料フィルムを用いることを特徴とする包装体である。
請求項7に記載の発明は、前記第一の凸構造が互いに向かい合って形成されるように前記包装材料フィルムの表裏を折り曲げ、端部をヒートシールして形成することを特徴とする請求項6に記載の包装体である。
請求項8に記載の発明は、前記向かい合った第一の凸構造のピッチは互いに異なり、かつ整数倍でないことを特徴とする請求項6又は7に記載の包装体である。
本発明により構成されるフィルムでは包装材料として用いる際に十分な滑り性、引裂き性を持たせる事ができ、包装体として使用した際に引裂き直進性や口開き性も良好で、従来使用されている同種のフィルムに対して引裂き性の向上、高い滑り性を持たせる事を可能とする。
以下、図面を参照して本発明について詳しく説明する。なお、説明を簡単にするため、各図の対応する部位には同じ符号を付している。
初めに、本発明の特徴について概要を説明する。
図1は、本発明を実施するときに用いられる包装材料フィルム10の断面構成の一例を示す図である。本発明の包装材料フィルム10は、基材1と、基材1上にシール層2が積層されている。
図1は、本発明を実施するときに用いられる包装材料フィルム10の断面構成の一例を示す図である。本発明の包装材料フィルム10は、基材1と、基材1上にシール層2が積層されている。
シール層2には第一の凸構造3と第二の凸構造4が形成されており、第一の凸構造3と第二の凸構造4は互いに異なる方向にわたってそれぞれ平行に延在しており、各々が交差するように形成されている。第一の凸構造3と第二の凸構造4の交差角度は特に限定されないが、略直交方向に交差するよう形成することで引裂き直進性が向上するため好適である。また、第一の凸構造3と第二の凸構造4とは、樹脂の厚さが異なって形成されているものである。以下では、第二の凸構造4の樹脂厚みより第一の凸構造3の樹脂厚みが高い場合について説明しているが、第一の凸構造3の樹脂厚みより第二の凸構造4の樹脂厚みを高くしてもかまわない。
第一の凸構造3と第二の凸構造4との樹脂の厚さに差があることで、引裂く方向により引裂力に変化が付く。これら引裂方向による引裂力の違いは、包装用フィルムを引裂く際のシール層の樹脂厚みが異なることで発生している。すなわち、第一の凸構造3に平行な方向に引裂く場合、第二の凸構造4を交差して引裂くことになるが、第二の凸構造4は第一の凸構造3に対して樹脂厚みが小さいため、結果として引裂性が良好となる。
一方、引裂方向を第二の凸構造4に平行な方向に引裂く場合、第一の凸構造3を交差して引裂くことになるが、第一の凸構造3は第二の凸構造4に対して樹脂厚みが大きいため、結果として引裂性が悪くなる。また、本発明のように特定の方向に第一の凸構造3のような構造物があり引裂力が軽くなっている場合、引裂く際に選択的に引裂力の軽い方向に進むので、引裂きの直進性が良好となるものである。
引裂方向の指向性と引裂きの直進性は、包装体となった際の開封部分を引裂いた際に大きな優位点として現れる。すなわち、樹脂高さの高い第一の凸構造3が開封方向に平行に配置されている場合、非常に引裂き性が良く、真っ直ぐに引裂くことができる包装体とすることが可能となる。
なお、シール層2に第二の凸構造4が形成されていない場合、第一の凸構造3が形成されている領域と形成されていない領域とで部分的にシール樹脂量に大きな差ができ、包装材のシールが不均一になりがちとなる。しかし、第二の凸構造4が形成されていることで部分的に樹脂の高低差を緩和でき、均一性を保つことができる。
さらに、第一の凸構造3と平行な方向に引裂く場合、第二の凸構造4は引裂きを阻害しない程度のストッパーの役割を果たすため、隣接する第二の凸構造4のピッチを調整することで、任意の箇所で開封を止めることが可能となるといった利点も有する。
さらに、第一の凸構造3と平行な方向に引裂く場合、第二の凸構造4は引裂きを阻害しない程度のストッパーの役割を果たすため、隣接する第二の凸構造4のピッチを調整することで、任意の箇所で開封を止めることが可能となるといった利点も有する。
以下では、本実施形態における各構成の詳細を説明する。
(基材)
基材1に用いられる材料は、上質紙などの紙や、ナイロン樹脂やPET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂などのプラスチックを主とするフィルムが用いられ、内容物の種類や充填後の加熱処理の有無など使用条件によって適宜選択される。好ましくは、基材1は紙である方が良い。基材1が紙であれば、本発明の包装フィルムを手で引裂くことが可能で、引裂方向による引裂力の差が出やすい。
基材1に用いられる材料は、上質紙などの紙や、ナイロン樹脂やPET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂などのプラスチックを主とするフィルムが用いられ、内容物の種類や充填後の加熱処理の有無など使用条件によって適宜選択される。好ましくは、基材1は紙である方が良い。基材1が紙であれば、本発明の包装フィルムを手で引裂くことが可能で、引裂方向による引裂力の差が出やすい。
(シール層)
シール層2の主材料としては熱可塑性樹脂であれば使用する事が可能であるが、一般的な包装材料として使用するためには適度な柔軟性を持ち、加工性が良い必要がある。この事からオレフィンをベースとした、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)及びホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックランダムコポリマーを持つポリプロピレン及び上記オレフィンと酢酸ビニルを共重合して得られるエチレン酢酸ビニルコポリマーやオレフィンの側鎖を変性して得られる、エチレン−メチルアクリレート共重合(EMA)、エチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン−ブチルアクリレート共重合体(EBA)、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)等のうち単体並びに複数を選択し適宜使用する事が可能である。
シール層2の主材料としては熱可塑性樹脂であれば使用する事が可能であるが、一般的な包装材料として使用するためには適度な柔軟性を持ち、加工性が良い必要がある。この事からオレフィンをベースとした、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)及びホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックランダムコポリマーを持つポリプロピレン及び上記オレフィンと酢酸ビニルを共重合して得られるエチレン酢酸ビニルコポリマーやオレフィンの側鎖を変性して得られる、エチレン−メチルアクリレート共重合(EMA)、エチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン−ブチルアクリレート共重合体(EBA)、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)等のうち単体並びに複数を選択し適宜使用する事が可能である。
シール層2全体の厚みは20μm以上150μm以下であることが好ましい。20μm未満であると、一般的にシール樹脂が不足し包装材としてのヒートシール性が低く不具合が発生する場合がある。また、150μmより厚くなると、シール層の樹脂が厚くなるため全体的に引裂性が悪くなりすぎてしまい、かつ材料コストが非常に高いものとなってしまう。
(凸構造)
第一の凸構造3と第二の凸構造4の樹脂の厚さについて、第一の凸構造3の樹脂の厚さが第二の凸構造4の樹脂の厚さの1.5倍以上5倍以下となることが好ましい。第一の凸構造3の樹脂の厚さが第二の凸構造4の樹脂の厚さの1.5倍より小さくなると、引裂方向による引裂力指向性が小さく、引裂きの直進性も悪くなってしまう。また、第一の凸構造3の樹脂の厚さが第二の凸構造4の樹脂の厚さの5倍より大きいと、ヒートシールの不均一性が顕在化する可能性が発生するためである。
第一の凸構造3と第二の凸構造4の樹脂の厚さについて、第一の凸構造3の樹脂の厚さが第二の凸構造4の樹脂の厚さの1.5倍以上5倍以下となることが好ましい。第一の凸構造3の樹脂の厚さが第二の凸構造4の樹脂の厚さの1.5倍より小さくなると、引裂方向による引裂力指向性が小さく、引裂きの直進性も悪くなってしまう。また、第一の凸構造3の樹脂の厚さが第二の凸構造4の樹脂の厚さの5倍より大きいと、ヒートシールの不均一性が顕在化する可能性が発生するためである。
第一の凸構造3の樹脂厚みは、シール層2全体の厚みに対して50%以上90%以下とすると良い。50%未満であるとシール樹脂が厚くなり全体的に引裂性が悪くなるものである。また90%より大きくなると、凸構造部分以外の厚みが薄くなり、全体的にシール性能が低下してしまう。
なお、隣接する第二の凸構造4のピッチは、任意の箇所で開封を止めることが可能となる範囲である、0.05mm以上3mm以下であることが好ましい。0.05mm未満であると第二の凸構造4の隣接間隔が狭いため、ストッパーの役割を果たすことが難しくなる結果、引裂力が大きくなりすぎてしまう。一方、3mmを超えると、任意の箇所で開封を止めることが難しくなる。また、上記ピッチ範囲内であっても、隣接する第二の凸構造4同士が干渉しないように、第二の凸構造4の幅とピッチを適宜設定する必要がある。なお、第二の凸構造4のピッチとは、隣接する第二の凸構造4の頂部間の距離を指す。
(凸構造の形状)
図4乃至図6は、本発明を実施するときに用いられる包装材料フィルム10における基材1とは反対側でのシール層2の表面形状の例を示す図である。図4では、第一の凸構造3と第二の凸構造4ともにプリズム形状を用いている。図5では、第一の凸構造3としてレンチ形状、第二の凸構造4としてプリズム形状を用いている。図5のように、第一の凸構造3と第二の凸構造4とで異なる形状を用いることもでき、第一の凸構造3としてプリズム形状、第二の凸構造4としてレンチ形状を用いても良い(図示せず)。図6では、第一の凸構造3と第二の凸構造4ともにレンチ形状を用いている。
図4乃至図6は、本発明を実施するときに用いられる包装材料フィルム10における基材1とは反対側でのシール層2の表面形状の例を示す図である。図4では、第一の凸構造3と第二の凸構造4ともにプリズム形状を用いている。図5では、第一の凸構造3としてレンチ形状、第二の凸構造4としてプリズム形状を用いている。図5のように、第一の凸構造3と第二の凸構造4とで異なる形状を用いることもでき、第一の凸構造3としてプリズム形状、第二の凸構造4としてレンチ形状を用いても良い(図示せず)。図6では、第一の凸構造3と第二の凸構造4ともにレンチ形状を用いている。
これら第一の凸構造3および第二の凸構造4の形状に特に規定はないが、第一の凸構造3の形状としては、上述したレンチ形状またはプリズム形状のように、先端部分が線状になっていることが望ましい。例えば、第一の凸構造3が台形形状であったとすると、先端部分は平面となるので、他の機能性フィルムを本発明の包装材料フィルム10上に積載した際には、第一の凸構造3の平面部分が接触することで滑り性が悪くなる。一方、第一の凸構造3が図4乃至図6に例示したレンチ形状またはプリズム形状のように先端部分が線状になっていることで他フィルムとの接触面積が大幅に減少する。その結果、包装用フィルムの滑り性が大きく向上する。
(包装体)
包装体は、図7、図8のように、表面に凸構造が付いた面を内面として、2枚の形状面同士が向かい合った状態で端部がヒートシールされるものである。包装体を引裂く際および内容物を取り出す際には取り出し口周辺を擦るため、その滑り性は良好でなければならない。一般に第一の凸構造3同士が向かい合った状態では、図7のように、隣接する第一の凸構造3のピッチP1、P2が同一もしくは整数倍(P1=nP2:nは整数)であると、擦った際に第一の凸構造3の溝同士が嵌め合いとなるので、滑り性が著しく低下してしまい、包装体としての使用が難しくなる。そこで本発明では、向かい合う表裏の第一の凸構造3のピッチP1、P2を整数倍以外に設定することで、図8における左端の凸構造に示されるように向かい合う一部の凸構造同士の頂点が重なりあうため、支えとなることで嵌め合い状態にならないようにできるものである。なお、隣接する第一の凸構造3のピッチは、0.05mm以上3mm以下となることが好ましい。0.05mm未満であると、第一の凸構造3のアスペクト比(幅に対する高さの割合)が大きくなり、製造が困難となる。また、3mmを超えると、引裂き直進性が悪くなる。また、上記ピッチ範囲内であっても、隣接する第一の凸構造3同士が干渉しないように、第一の凸構造3の幅とピッチを適宜設定する必要がある。なお、第一の凸構造3のピッチとは、隣接する第一の凸構造3の頂部間の距離を指す。
包装体は、図7、図8のように、表面に凸構造が付いた面を内面として、2枚の形状面同士が向かい合った状態で端部がヒートシールされるものである。包装体を引裂く際および内容物を取り出す際には取り出し口周辺を擦るため、その滑り性は良好でなければならない。一般に第一の凸構造3同士が向かい合った状態では、図7のように、隣接する第一の凸構造3のピッチP1、P2が同一もしくは整数倍(P1=nP2:nは整数)であると、擦った際に第一の凸構造3の溝同士が嵌め合いとなるので、滑り性が著しく低下してしまい、包装体としての使用が難しくなる。そこで本発明では、向かい合う表裏の第一の凸構造3のピッチP1、P2を整数倍以外に設定することで、図8における左端の凸構造に示されるように向かい合う一部の凸構造同士の頂点が重なりあうため、支えとなることで嵌め合い状態にならないようにできるものである。なお、隣接する第一の凸構造3のピッチは、0.05mm以上3mm以下となることが好ましい。0.05mm未満であると、第一の凸構造3のアスペクト比(幅に対する高さの割合)が大きくなり、製造が困難となる。また、3mmを超えると、引裂き直進性が悪くなる。また、上記ピッチ範囲内であっても、隣接する第一の凸構造3同士が干渉しないように、第一の凸構造3の幅とピッチを適宜設定する必要がある。なお、第一の凸構造3のピッチとは、隣接する第一の凸構造3の頂部間の距離を指す。
本発明の包装材料フィルム10を用いた包装体としては、スタンディングパウチや、包装袋、口栓付きパウチ、ラミチューブ、バックインボックス等が挙げられるが、この他に様々な用途に使用できる。
(製造方法)
本発明の包装材料フィルム10を作製する方法は特に制限されるものではなく、公知の方法を使用する事が可能である。例えば、基材1、シール層2をそれぞれ製膜した後に、シール層2に加熱プレス等により凹凸構造を付与し、それぞれをドライラミネートする手法でも良い。または、シール層2を押出機で加熱、溶融した状態で基材1上に押出ラミネート法で積層させると同時に、冷却ロールに彫刻した凹凸構造を転写して表面に凹凸構造を付与することで作製しても良い。
本発明の包装材料フィルム10を作製する方法は特に制限されるものではなく、公知の方法を使用する事が可能である。例えば、基材1、シール層2をそれぞれ製膜した後に、シール層2に加熱プレス等により凹凸構造を付与し、それぞれをドライラミネートする手法でも良い。または、シール層2を押出機で加熱、溶融した状態で基材1上に押出ラミネート法で積層させると同時に、冷却ロールに彫刻した凹凸構造を転写して表面に凹凸構造を付与することで作製しても良い。
加熱プレスや押出ラミネートの冷却ロールに彫刻する方法に関しても、公知の方法を使用する事が可能で、腐食による方法やレーザーで彫刻する方法、ダイヤモンドバイトで切削する方法等を用いることができる。所望の凹凸構造を得ることができる手法で適宜使い分けて使用することができる。
図9は、押出ラミネート法で冷却ロールに彫刻した場合の冷却ロールの概略図である。包装体を製袋する場合、冷却ロール幅方向に対して包装材料フィルム10を2丁取りし、表裏を折り曲げて端部をヒートシールする。凸構造の形状については、冷却ロールの幅方向で彫刻する形状のピッチを変化させて、所望の形状、ピッチを得れば良い。
また、シール層2および基材1には、フィルムならびにシート成形時の加工適性、またフィルム、シートを使用する際の適性向上のため、フィルムに一般的に使用する材料を適宜添加する事が可能である。例えば、フィラー等のブロッキング防止剤、滑り性を向上させるための滑剤、また加工安定性を付与するための酸化防止剤などを適宜添加する事が可能である。
フィラー等のブロッキング防止剤として、例えば、アクリル系粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子およびその架橋体、ポリウレタン系粒子、ポリエステル系粒子、シリコン系粒子、フッ素系粒子、これらの共重合体、パイロフィライト、タルク、スメクタイト、バーミキュライト、雲母、緑泥岩、カオリン鉱物、セピオライトなどの粘土化合物粒子、シリカ、酸化チタン、アルミナ、シリカアルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化ストロンチウム、水酸化アルミニウム、炭酸ストロンチウム、塩化ストロンチウム、硫酸ストロンチウム、硝酸ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、ガラス粒子等を適宜使用する事が出来る。
滑り性をさらに向上させるための滑剤としては、例えばショ糖脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、合成樹脂系としては流動パラフィン、パラフィンワックス、合成ポリエチレンワックスなどの炭化水素系、ステアリン酸、ステアリルアルコールなどの脂肪酸系、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミドなどの脂肪酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミドなどのアルキレン脂肪酸アミドなどを好適に使用できる。
フィルムならびにシートとして成形時のハンドリング性を向上させるために上述した添加剤以外でも基材1の外表面に凹凸構造を付与する事によってハンドリング性向上を行っても良い。
(変形例)
図2は、本発明を実施するときに用いられる包装材料フィルム10の別の断面構成例を示す図である。基材1とシール層2との間にはアルミ箔層5が形成されていても良く、包装材料フィルム10にバリア性を持たせることが可能である。
図2は、本発明を実施するときに用いられる包装材料フィルム10の別の断面構成例を示す図である。基材1とシール層2との間にはアルミ箔層5が形成されていても良く、包装材料フィルム10にバリア性を持たせることが可能である。
図3は、本発明を実施するときに用いられる包装材料フィルム10の別の断面構成例を示す図である。基材1とシール層2との間には蒸着層6が形成されていても良く、包装材料フィルム10にバリア性を持たせることが可能である。蒸着層6としては、アルミ、シリカのような一般的な金属蒸着を用いることもでき、また、アルミナのように、透明な蒸着層を形成することもできる。さらには、図示していないが、バリア層としてEVOH層などを適宜使用することができるものである。
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の技術的思想を逸脱しない限り、包材としての用途を考慮し、要求されるその他の物性である剛性、強度、衝撃性等を向上する目的で、他の層を任意に形成できることはいうまでもない。
以下、実施例および比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によっては限定されない。
(実施例1)
基材1として厚み90μmの上質紙、バリア層として厚み8μmのアルミ箔、シール層2の材料としてLDPE(ノバテックLC600A;日本ポリエチレン株式会社製)を使用した。
上質紙とアルミ箔をあらかじめ貼り合わせておき、シール層2のLDPEを単軸押出機に投入後、280℃に加熱溶融し、押出ラミネート法により上質紙、アルミ箔、シール層の順に積層した。この際、冷却ロールにはあらかじめ高さの異なる凹形状のレンチ形状を、縦横2方向に彫刻しておき、上質紙、アルミ箔とのラミネート時にシール層表面にレンチ凸形状が転写されるようにした。
なお、包装体とした際に表面側フィルムとなる部分には、冷却ロール縦方向(押出の進行方向。以下MD方向と呼ぶ)に樹脂高さの高い溝(第一の凸構造3:高さ20μm、幅50μm、ピッチ400μm)を、冷却ロール横方向(押出の幅方向。以下TD方向と呼ぶ)には、樹脂高さの低い溝(第二の凸構造4:高さ4μm、幅50μm、ピッチ400μm)となるように調整した。また、包装体とした際に裏側フィルムとなる部分には、冷却ロール縦方向(押出のMD方向)に樹脂高さの高い溝(第一の凸構造3:高さ20μm、幅50μm、ピッチ440μm)を、冷却ロール横方向(押出のTD方向)には、樹脂高さの低い溝(第二の凸構造4:高さ4μm、幅50μm、ピッチ400μm)となるように調整、配置した。即ち、第一の凸構造3の高さが第二の凸構造4の高さの5倍となるように設定した。
上記のようにして、シール層厚みが30μmの包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
基材1として厚み90μmの上質紙、バリア層として厚み8μmのアルミ箔、シール層2の材料としてLDPE(ノバテックLC600A;日本ポリエチレン株式会社製)を使用した。
上質紙とアルミ箔をあらかじめ貼り合わせておき、シール層2のLDPEを単軸押出機に投入後、280℃に加熱溶融し、押出ラミネート法により上質紙、アルミ箔、シール層の順に積層した。この際、冷却ロールにはあらかじめ高さの異なる凹形状のレンチ形状を、縦横2方向に彫刻しておき、上質紙、アルミ箔とのラミネート時にシール層表面にレンチ凸形状が転写されるようにした。
なお、包装体とした際に表面側フィルムとなる部分には、冷却ロール縦方向(押出の進行方向。以下MD方向と呼ぶ)に樹脂高さの高い溝(第一の凸構造3:高さ20μm、幅50μm、ピッチ400μm)を、冷却ロール横方向(押出の幅方向。以下TD方向と呼ぶ)には、樹脂高さの低い溝(第二の凸構造4:高さ4μm、幅50μm、ピッチ400μm)となるように調整した。また、包装体とした際に裏側フィルムとなる部分には、冷却ロール縦方向(押出のMD方向)に樹脂高さの高い溝(第一の凸構造3:高さ20μm、幅50μm、ピッチ440μm)を、冷却ロール横方向(押出のTD方向)には、樹脂高さの低い溝(第二の凸構造4:高さ4μm、幅50μm、ピッチ400μm)となるように調整、配置した。即ち、第一の凸構造3の高さが第二の凸構造4の高さの5倍となるように設定した。
上記のようにして、シール層厚みが30μmの包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(実施例2)
冷却ロールに彫刻する溝を調整し、第一の凸構造3の表面形状をレンチ形状から90°プリズム形状に変更した。包装体とした際に表面側フィルムとなる部分には、冷却ロール縦方向(押出のMD方向)に樹脂高さの高い溝(第一の凸構造3:高さ20μm、幅40μm、ピッチ400μm)を、冷却ロール横方向(押出のTD方向)には、樹脂高さの低い溝(第二の凸構造4:高さ4μm、幅50μm、ピッチ400μm)となるように調整した。また、包装体とした際に裏側フィルムとなる部分には、冷却ロール縦方向(押出のMD方向)に樹脂高さの高い溝(第一の凸構造3:高さ20μm、幅40μm、ピッチ440μm)を、冷却ロール横方向(押出のTD方向)には、樹脂高さの低い溝(第二の凸構造4:高さ4μm、幅50μm、ピッチ400μm)となるように調整、配置した。
上記以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
冷却ロールに彫刻する溝を調整し、第一の凸構造3の表面形状をレンチ形状から90°プリズム形状に変更した。包装体とした際に表面側フィルムとなる部分には、冷却ロール縦方向(押出のMD方向)に樹脂高さの高い溝(第一の凸構造3:高さ20μm、幅40μm、ピッチ400μm)を、冷却ロール横方向(押出のTD方向)には、樹脂高さの低い溝(第二の凸構造4:高さ4μm、幅50μm、ピッチ400μm)となるように調整した。また、包装体とした際に裏側フィルムとなる部分には、冷却ロール縦方向(押出のMD方向)に樹脂高さの高い溝(第一の凸構造3:高さ20μm、幅40μm、ピッチ440μm)を、冷却ロール横方向(押出のTD方向)には、樹脂高さの低い溝(第二の凸構造4:高さ4μm、幅50μm、ピッチ400μm)となるように調整、配置した。
上記以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(実施例3)
冷却ロールに彫刻する溝を調整し、第一の凸構造3の高さが第二の凸構造4の高さの2.5倍となるように第二の凸構造4の高さを変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
冷却ロールに彫刻する溝を調整し、第一の凸構造3の高さが第二の凸構造4の高さの2.5倍となるように第二の凸構造4の高さを変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(実施例4)
冷却ロールに彫刻する溝を調整し、第一の凸構造3の高さが第二の凸構造4の高さの1.67倍となるように第二の凸構造4の高さを変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
冷却ロールに彫刻する溝を調整し、第一の凸構造3の高さが第二の凸構造4の高さの1.67倍となるように第二の凸構造4の高さを変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(実施例5)
シール層厚みを20μmに変更した。その際、シール層全体に対する凸構造の厚み比率と、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
シール層厚みを20μmに変更した。その際、シール層全体に対する凸構造の厚み比率と、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(実施例6)
シール層厚みを80μmに変更した。その際、シール層全体に対する凸構造の厚み比率と、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
シール層厚みを80μmに変更した。その際、シール層全体に対する凸構造の厚み比率と、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(実施例7)
シール層厚みを150μmに変更した。その際、シール層全体に対する凸構造の厚み比率と、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
シール層厚みを150μmに変更した。その際、シール層全体に対する凸構造の厚み比率と、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(実施例8)
シール層全体に対する凸構造の厚み比率が50%となるよう変更した。その際、シール層全体厚みと、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
シール層全体に対する凸構造の厚み比率が50%となるよう変更した。その際、シール層全体厚みと、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(実施例9)
シール層全体に対する凸構造の厚み比率が90%となるよう変更した。その際、シール層全体厚みと、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
シール層全体に対する凸構造の厚み比率が90%となるよう変更した。その際、シール層全体厚みと、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(実施例10)
包装体の表側フィルムに対する裏側フィルム第一の凸構造3のピッチが1.5倍となるように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
包装体の表側フィルムに対する裏側フィルム第一の凸構造3のピッチが1.5倍となるように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(実施例11)
シール層厚みを10μmに変更した。その際、シール層全体に対する凸構造の厚み比率と、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
シール層厚みを10μmに変更した。その際、シール層全体に対する凸構造の厚み比率と、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(実施例12)
シール層厚みを200μmに変更した。その際、シール層全体に対する凸構造の厚み比率と、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
シール層厚みを200μmに変更した。その際、シール層全体に対する凸構造の厚み比率と、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(実施例13)
包装体の表側フィルムに対する裏側フィルム第一の凸構造3のピッチが同一となるように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
包装体の表側フィルムに対する裏側フィルム第一の凸構造3のピッチが同一となるように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(実施例14)
包装体の表側フィルムに対する裏側フィルム第一の凸構造3のピッチが2倍となるように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
包装体の表側フィルムに対する裏側フィルム第一の凸構造3のピッチが2倍となるように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(比較例1)
冷却ロールに彫刻をせず、表面形状を持たないようにした。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
冷却ロールに彫刻をせず、表面形状を持たないようにした。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(比較例2)
冷却ロールに彫刻する溝を調整し、第一の凸構造3の高さが第二の凸構造4の高さの10倍となるように第二の凸構造4の高さを変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
冷却ロールに彫刻する溝を調整し、第一の凸構造3の高さが第二の凸構造4の高さの10倍となるように第二の凸構造4の高さを変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(比較例3)
冷却ロールに彫刻する溝を調整し、第一の凸構造3の高さが第二の凸構造4の高さの1.25倍となるように第二の凸構造4の高さを変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
冷却ロールに彫刻する溝を調整し、第一の凸構造3の高さが第二の凸構造4の高さの1.25倍となるように第二の凸構造4の高さを変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(比較例4)
シール層全体に対する凸構造の厚み比率が33%となるよう変更した。その際、シール層全体厚みと、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
シール層全体に対する凸構造の厚み比率が33%となるよう変更した。その際、シール層全体厚みと、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
(比較例5)
シール層全体に対する凸構造の厚み比率が95%となるよう変更した。その際、シール層全体厚みと、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
シール層全体に対する凸構造の厚み比率が95%となるよう変更した。その際、シール層全体厚みと、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が実施例1と変動しないように、冷却ロールに彫刻する溝を変更した。それ以外は実施例1と同様の方法で、包装材料フィルム10のサンプルを作製した。
得られたフィルムに関して、引裂性評価、滑り性評価、ヒートシール性評価を実施した。
引裂性評価は、JIS K 7128−1:1998に記載されているトラウザー引裂法を用いて測定した。引張試験機は、島津製作所株式会社製の島津オートグラフAGS−Xを使用し、引っ張り速度を200mm/minとしてフィルムのMD、TDに対してそれぞれN=7で評価実施した。また、引裂直進性ではトラウザー引裂法でカットした際の切り込み線の蛇行が5mm以内を◎、10mm以内を○、それ以外を×として評価した。
滑り性評価の測定では、新東科学株式会社製の表面性測定機HEIDON−14Dを用いて、包装体サンプルの表側フィルムと裏側フィルムの凸構造面同士の滑り性を、静摩擦係数により評価した。試験方法はJIS K 7125:1999に準拠し、試験機の移動速度を200mm/min、サンプルサイズを63.5×63.5mm、荷重として200gをかけ、フィルムのMD、TDに対してそれぞれN=5で評価を実施した。滑り性の評価は、静摩擦係数が0.8以下のものを○、0.8より大きいものを×とした。
ヒートシール性評価では、テスター産業株式会社製のヒートシーラー(型番:TP−701−B)を用いてシール圧力0.2MPa、シール時間を1秒、シール幅を10mmとし、シール温度を110℃、130℃でシール層同士をシールした。シールしたフィルムを15mm幅×80mmサイズに切り出し、チャック間距離を20mm、引っ張り速度を300mm/minとして、T字剥離法にてN=5で評価実施した。ヒートシール性評価として、実用上問題のないものを○、それ以外を×とした。なお、引張試験機は、島津製作所株式会社製の島津オートグラフAGS−Xを使用した。
また、総合評価として、全て良好なものを◎、使用上問題は無いものの本発明の効果が低いものを○、使用上問題があるものを×として評価した。
実施例1〜14および比較例1〜5のサンプルに関して上記の物性評価を実施した結果を表1に記載する。
表1に示すように、実施例1〜10では、引裂力が小さく直進性も良く、また、引裂方向による指向性が大きく出ており、良好なサンプルが得られていた。また、滑り性やヒートシール性といった特性も良好に保たれている。
また、実施例11〜14については実用上問題ないものの、実施例11ではシール層の厚みが薄いためヒートシール性能が低く、実施例12では、シール層の厚みが厚すぎるため、引裂性が悪くなり直進性が出にくい結果となった。また、包装体の表裏フィルムの第一の凸構造3のピッチが整数倍となっている実施例13,14は、表裏の第一の凸構造3同士で噛み合いが起こり、引裂き性や引裂き直進性は良好だが滑り性が悪くなった。
一方、比較例1〜5について、表面形状のない比較例1では、引裂き直進性が悪い結果となった。比較例2、3では、第一の凸構造3と第二の凸構造4の高さ比率が悪く、比較例2では第一の凸構造3が著しく厚いためヒートシール性が不均一となり、比較例3では、第一の凸構造3と第二の凸構造4の厚さに違いがないため引裂指向性が無く、直進性が悪い結果となった。また、比較例4、5では、シール層全体に対する第一の凸構造3の高さの割合が悪く、比較例4では凸構造比率が低すぎるために、第一の凸構造3と第二の凸構造4の差が小さくなりすぎて引裂直進性が悪くなり、比較例5では凸構造比率が高すぎるためにシール層のベース樹脂量が少なくなり、ヒートシール性が出なかった。
以上より、本発明を用いれば、延伸や新たな積層構造を作らずシール層の表面凹凸により、引裂き指向性や引裂き直進性に優れ、高い滑り性を持った包装材料フィルムを提供することができ、包装体として使用する際に引裂き易く、口開き性も良い包装体を提供することができる。
1 基材
2 シール層
3 第一の凸構造(高さが高いプリズム構造)
4 第二の凸構造(高さが低いプリズム構造)
5 アルミ箔層
6 蒸着層
7 第一の凸構造(高さが高いレンチ構造)
8 第二の凸構造(高さが低いレンチ構造)
10 包装材料フィルム
11 包装体の表側フィルム
12 包装体の裏側フィルム
13 包装体の表側フィルムの形成箇所
14 包装体の表側フィルムの形成箇所
15 第一の凸構造3を形成する溝
16 第二の凸構造4を形成する溝
F 移動方向
2 シール層
3 第一の凸構造(高さが高いプリズム構造)
4 第二の凸構造(高さが低いプリズム構造)
5 アルミ箔層
6 蒸着層
7 第一の凸構造(高さが高いレンチ構造)
8 第二の凸構造(高さが低いレンチ構造)
10 包装材料フィルム
11 包装体の表側フィルム
12 包装体の裏側フィルム
13 包装体の表側フィルムの形成箇所
14 包装体の表側フィルムの形成箇所
15 第一の凸構造3を形成する溝
16 第二の凸構造4を形成する溝
F 移動方向
Claims (8)
- 少なくとも基材層と、前記基材層上に積層されたシール層とで構成される包装材料フィルムであって、
前記シール層表面の一部または全面に少なくとも複数の第一の凸構造と第二の凸構造が互いに異なる2方向にわたってそれぞれ平行に延在して形成されており、
前記第一の凸構造の高さが前記第二の凸構造の高さの1.5倍以上5倍以下であり、
前記シール層全体の厚みに対して、前記第一の凸構造の厚みが50%以上90%以下となることを特徴とする包装材料フィルム。 - 前記第一の凸構造がレンチ形状もしくはプリズム形状からなることを特徴とする請求項1に記載の包装材料フィルム。
- 前記シール層全体の厚みが20μm以上150μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の包装材料フィルム。
- 前記基材層と前記シール層の間にアルミ箔層、蒸着層、EVOH層のいずれかからなるバリア層が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の包装材料フィルム。
- 前記基材層が紙であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の包装材料フィルム。
- 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の包装材料フィルムを用いることを特徴とする包装体。
- 前記第一の凸構造が互いに向かい合って形成されるように前記包装材料フィルムの表裏を折り曲げ、端部をヒートシールして形成することを特徴とする請求項6に記載の包装体。
- 前記向かい合った第一の凸構造のピッチは互いに異なり、かつ整数倍でないことを特徴とする請求項6又は7に記載の包装体。
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---|---|---|---|
JP2014218290A JP2016084155A (ja) | 2014-10-27 | 2014-10-27 | 引裂き直進性および滑り性の優れた包装材料フィルム |
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Cited By (1)
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JP6159494B1 (ja) * | 2017-01-27 | 2017-07-05 | 加川 清二 | 易裂性プラスチックフィルム及びその製造装置 |
-
2014
- 2014-10-27 JP JP2014218290A patent/JP2016084155A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6159494B1 (ja) * | 2017-01-27 | 2017-07-05 | 加川 清二 | 易裂性プラスチックフィルム及びその製造装置 |
JP2018118781A (ja) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | 加川 清二 | 易裂性プラスチックフィルム及びその製造装置 |
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