JP6801169B2 - 積層フィルムのエンボス模様加工方法、その加工装置およびエンボス模様付きパウチ - Google Patents

Description

本発明は、積層フィルムのエンボス模様加工方法、その加工装置およびエンボス模様付きパウチに関し、より詳細には、積層フィルム同士の一方の積層フィルムに、凸部と、この凸部に隣接する凹部との立体加飾によるエンボス模様を形成する際に、かかる他方の積層フィルムに、前記エンボス模様由来の凹凸を生じさせることがない、積層フィルムのエンボス模様加工方法、その加工装置およびエンボス模様付きパウチに関する。

従来、食料品や飲料、洗剤、接着剤等の内容物を充填する容器として、パウチが用いられてきた。特に近年、内容物をパウチに充填して販売するメーカーや販売業者は、パウチの形状や陳列状態、パウチ表面の模様等を工夫して、他社製品よりも消費者の注意を惹きたいという要望を持っている。かかる要望を満たす技術として、パウチ表面に文字や模様を浮き出させて印刷とは違った印象をユーザーに与えるエンボス加工が着目されている。

例えば特許文献１には、軟包材を用いて袋状容器を形成し、この袋状容器の所定部位を部分的に加熱・冷却してエンボス模様を形成する、エンボス模様付き袋状容器の成形方法が提案されている。しかし、特許文献１の方法によれば、加熱や冷却に時間を要し、生産性に劣るという問題があった。

かかる生産性の問題を解決する技術として、特許文献２には、少なくとも最内面の柔らかい内面フィルムと外面側の強度の高い外面フィルムとがラミネートされた積層合成樹脂フィルムを冷間で厚み方向に圧縮成形し、当該圧縮成形部を外面側に張り出す積層フィルムの立体成形方法が開示されている。そして、かかる成形方法によって積層フィルム表面に模様等を立体成形する旨も記載されているが、パウチの表側のフィルムにブランド文字等を立体加飾によってエンボス模様を形成する場合、裏側のフィルムにブランド文字等が逆文字で立体加飾されてしまうという問題が生じていた。
また、パウチの裏側のフィルムの印字、印刷等による文字、説明文が不鮮明となるという問題も生じていた。

特開２００４−１４２１３２号公報 特開２０１４−４６６５５号公報

本発明の目的は、パウチの積層フィルム同士の一方の積層フィルムに、立体加飾によって、ブランド文字等をエンボス模様によって形成する際に、前記立体加飾に起因する他方のフィルムへのブランド文字等の逆文字での立体加飾を防止し、さらに、他方の積層フィルムの印字、印刷等による文字、説明文が不鮮明となるのを防止する、積層フィルムのエンボス模様加工方法、その加工装置およびエンボス模様付きパウチを提供することである。

本発明によれば、伸びの大きい内面フィルムと伸びの小さい外面フィルムの積層フィルムのエンボス模様加工方法であって、積層フィルム同士の一方の積層フィルムを冷間で厚み方向に圧縮加工して、圧縮加工領域の積層フィルムに、外側に張り出した凸部と該凸部に隣接する凹部との立体加飾によってエンボス模様を形成するとともに、前記凸部と凹部の一方をドット状とし、積層フィルム同士の他方の積層フィルムに、前記エンボス模様由来の凹凸を生じさせることなく、前記一方の積層フィルムにエンボス模様を形成することを特徴とする、積層フィルムのエンボス模様加工方法が提供される。

本発明の積層フィルムのエンボス模様加工方法においては、前記エンボス模様の凹部をドット状とすることが好ましい。

また、本発明によれば、伸びの大きい内面フィルムと伸びの小さい外面フィルムから成る積層フィルムのエンボス模様加工装置であって、一対の回転ロールの一方に、積層フィルム同士の一方の積層フィルムを冷間で厚み方向に圧縮加工する凸部加工部と、該凸部加工部に隣接する凹部加工部が形成され、立体加飾を行うエンボス加工部を設け、前記エンボス加工部の凸部加工部と凹部加工部の一方をドット加工部としたことを特徴とする、積層フィルムのエンボス模様加工装置が提供される。

本発明の積層フィルムのエンボス模様加工装置においては、前記エンボス加工部の凹部加工部をドット加工部とすること、前記エンボス加工部を加工金型に設け、前記加工金型を回転ロールに装着することが好ましい。

さらに、本発明によれば、伸びの大きい内面フィルムと伸びの小さい外面フィルムの積層フィルムから成るエンボス模様付きパウチであって、前記パウチの一方の積層フィルムに凸部と、この凸部に隣接する凹部との立体加飾によるエンボス模様が形成されているとともに、前記凸部と凹部の一方がドット状であり、前記パウチの他方の積層フィルムに、前記エンボス模様由来の凹凸を有しないことを特徴とする、エンボス模様付きパウチが提供される。

本発明のエンボス模様付きパウチにおいては、前記エンボス模様の凹部をドット状とすることが好ましい。

本発明の積層フィルムのエンボス模様加工方法によれば、積層フィルム同士の一方の積層フィルムに立体加飾により、ブランド文字等をエンボス模様によって施す際に、他方の積層フィルムには、エンボス模様に由来する凹凸が形成されることがない。このため、例えば、パウチの表側積層フィルムに前記エンボス模様を施す際に、裏側積層フィルムへのブランド文字等の逆文字での立体加飾が防止され、さらに、裏側積層フィルムの印字、印刷等による文字、説明文が不鮮明となるのが防止され、加飾性に優れたパウチを製造することができる。

また、本発明の積層フィルムのエンボス模様加工装置によれば、積層フィルム同士の一方の積層フィルムに立体加飾により、ブランド文字等をエンボス模様で形成する際、エンボス模様を形成する領域を冷間で（常温で）厚み方向に圧縮加工して形成するため、加熱冷却が不要であり、装置が簡素化されると共に、生産性を向上させることができる。

更に、本発明のエンボス模様付きパウチによれば、パウチの一方の積層フィルムに、立体加飾によりブランド文字等をエンボス模様で形成し、パウチの他方の積層フィルムに、前記ブランド文字等の逆文字での立体加飾が防止され、また、印字、印刷等による文字、説明文が不鮮明となることが防止されたエンボス模様付きパウチとすることができる。

本発明のエンボス模様を形成する工程を説明するための概略図。 本発明のエンボス模様加工装置に用いられる回転ロールに装着される加工金型の概略図。 本発明のエンボス模様付きパウチの概略斜視図。 図３におけるエンボス加工部の拡大断面図。

（積層フィルム）
本発明の積層フィルムのエンボス模様加工方法、その加工装置およびエンボス模様付きパウチに用いる積層フィルムとしては、伸びが異なる少なくとも２種類のフィルムを用意し、図示しないが、伸びの大きいフィルムを内面フィルムに、伸びの小さいフィルムを外面フィルムとした積層フィルムが用いられる。そして、伸びの大きい内面フィルムとしては、ヒートシール性を有するフィルム、例えばポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルムなどが用いられる。一方、伸びの小さい外面フィルムとしては、延伸フィルムを用いればよく、具体的には、ナイロンフィルムやＰＥＴフィルムなどのポリアミドやポリエステルから成る延伸フィルムが用いられる。好適な積層フィルム１の層構成としては、内層側から外層側に向かって、ポリエチレン／延伸ナイロン、ポリエチレン／延伸ナイロン／延伸ＰＥＴ、ポリプロピレン／延伸ナイロン、ポリプロピレン／延伸ナイロン／延伸ＰＥＴを挙げることができる。

加工前における内面フィルムおよび外面フィルムの厚さに特に制限はないが、一般に、内面フィルムの厚さは６０〜２００μｍであり、外面フィルムの厚さは１０〜２０μｍである。更に、内面フィルムの厚さは外面フィルムの厚さより厚いことが好ましく、内面フィルムが外面フィルムの３〜２０倍厚いことが特に好ましく、圧縮加工の際に外面フィルムにクラックが生じることを有効に防止できる。

また、内面フィルムと外面フィルムの間、あるいは外面フィルムの外側には、本発明の効果を妨げないという条件下で、さらに他の層が設けられていても良い。積層フィルムに更に他の層を設ける場合、積層フィルムの総厚みは、一般に、７０〜３００μｍであることが好ましい。

（エンボス模様加工方法、その加工装置）
エンボス模様加工は、積層フィルム１ａ、１ｂ同士をヒートシールしたパウチ１に行うことができ、パウチ１としては、前述した従来公知の積層フィルムから成るパウチ１であって、内容物が充填される前の製袋後のパウチ（中間パウチ）を用いることができる。このようなパウチ１としては、例えば、２枚の側面フィルムの間に２つ折りにした底部フィルムを介在させ、サイドシール部及びボトムシール部によりシールしたスタンディングパウチや、或いは積層フィルムを３方シール或いは４方シールした平パウチを使用することができる。
また、エンボス模様加工は、製袋ラインの積層フィルム１ａ、１ｂ同士を重ね合わせた状態で行っても良く、例えば、パウチ１とするヒートシール工程の前、或いは後に行うが、エンボス模様加工時の積層フィルム１ａ、１ｂ同士のズレを防止する観点からヒートシール工程の後に行うのが好ましい。
さらに、積層フィルム１ａ、１ｂ同士をヒートシールしたパウチ１にエンボス模様加工を行うか、或いは積層フィルム１ａ、１ｂ同士を重ねた状態でエンボス模様加工を行うことにより、一方の積層フィルムに立体加飾によるエンボス模様を形成する際、他方の積層フィルムの介在によって、エンボス模様を形成する積層フィルムが、後述するエンボス加工装置のアンビルロールに接触することがない。
この結果、エンボス模様を形成する積層フィルムの外側への張り出しが大きくなり、後述する外側へ張り出した凸部２ａと、この凸部２ａに隣接する凹部２ｂとの立体加飾によるエンボス模様２が明瞭に形成される。

本発明の立体加飾によるエンボス模様の形成は、図１に示す一対の回転ロールの一方にエンボス加工部を設けたエンボス加工装置によって好適に行われ、ここでは便宜上、パウチを例として説明する。
図１に示すように、エンボス加工装置１０は、エンボス加工部１４を設けた加工金型１３を装着した加工ロール１１と、アンビルロール１２とを有する。そして、エンボス加工部１４は、加工ロール１１に直接設けてもよいが、多種多様なデザインに対応させるため、エンボス加工部１４を加工金型１３に設け、この加工金型１３を加工ロール１１に装着することが好ましい。

図２は、エンボス加工部１４を、加工ロール１１に装着される加工金型１３に設けた形態を示し、エンボス加工部１４は、目的とするエンボス模様に対応する形状を有しており、エンボス加工部１４以外の面よりも突出して設けられている。また、その高さは、パウチ１を構成する表側積層フィルム１ａへの圧縮加工量が、後述する範囲となるように調整すればよい。

そして、パウチ１を加工装置１０の加工金型１３を装着した加工ロール１１とアンビルロール１２の間に供給して、パウチ１の表側積層フィルム１ａの所定領域を厚み方向に圧縮加工して、凸部２ａ、凹部２ｂから成るエンボス模様２を、パウチ１の一方の積層フィルムの表側積層フィルム１ａに形成する。この圧縮加工量は、表側積層フィルム１ａの総厚みの１／３以上２／３未満とすることが好ましく、１／３〜１／２とすることが特に好ましい。
前記圧縮加工量は、表側積層フィルム１ａの総厚みの１／３未満であると表側積層フィルム１ａの外側への張り出しが不十分となり、満足する立体加飾によるエンボス模様が得られない虞がある。一方、１／２を越えると、表側積層フィルム１ａにクラック、或いは破断を生じる虞があり、また、裏側積層フィルム１ｂにまで圧縮応力が到達する虞がある。さらに、２／３以上であると、表側積層フィルム１ａの内面フィルムと裏側積層フィルム１ｂの内面フィルムが、そのメカニズムは必ずしも明らかではないが、接触界面での摩擦熱や材料自体の内部移動による内部発生熱などで自己発熱が生じ、これらによって溶融が生じて接着する虞がある。このため、圧縮加工量は、積層フィルムの構成と前記要因を考慮して適宜選択されることとなる。尚、この圧縮加工量は、例えば、後述するエンボス加工装置１０の加工ロール１１に装着する加工金型１３のエンボス加工部１４の、アンビルロール１２に対する加工代を調整することで調節することができる。

本発明では、図２に示すように、加工ロール１１に装着する加工金型１３のエンボス加工部１４は、凸部加工部１４ａとドット状の凹部加工部（ドット加工部）１４ｂとで構成されている。このように構成することにより、加工金型１３のエンボス加工部１４の凸部加工部１４ａによって、パウチ１の表側積層フィルム１ａを冷間で圧縮加工し、次いで、圧縮加工後に圧力を開放すると、この圧縮加工領域において、前記積層フィルム１ａの伸びの小さい外面フィルムが張り出す現象が生じて立体加飾が行われる。この立体加飾は、表側積層フィルム１ａを、エンボス加工部１４の凸部加工部１４ａによって厚み方向に圧縮すると、その圧縮変形が専ら伸びの大きい内面フィルムで起こり、圧縮された圧縮加工領域から押し出されるように大きく伸び、伸びの小さい外面フィルムが内面フィルムの変形に応じて伸ばされる。そして、圧縮力を除いた後、内外面フィルムの厚みが復元する際に、内面フィルムの復元が大きく、外面フィルムの復元が僅かであるため、外面フィルムに前述した内面フィルムの変形に応じた伸びが残るためと考えられる。

そして、本発明のエンボス模様加工装置においては、加工金型１３のエンボス加工部１４の凸部加工部１４ａに隣接して、ドット状の凹部加工部１４ｂを設けているため、パウチ１の表側積層フィルム１ａへの圧縮加工時に、前記エンボス加工部１４の凸部加工部１４ａによって付与される圧縮加工力が、前記凸部加工部１４ａに隣接するドット状の凹部加工部１４ｂに分散され、表側積層フィルム１ａの一部が凹部加工部１４ｂに流動する。この結果、パウチ１の表側積層樹脂フィルム１ａに付与される圧縮加工力の裏側積層フィルム１ｂへの伝播が防止され、パウチ１の表側積層フィルム１ａを外側に張り出した凸部と、この凸部に隣接する凹部との立体加飾によってエンボス模様が形成され、この際、パウチ１の裏側積層フィルム１ｂに、前記エンボス模様由来の凹凸を生じさせることがない。

また、加工ロール１１に装着する加工金型１３のエンボス加工部１４に設ける凸部加工部１４ａ、ドット状の凹部加工部１４ｂの形状は、目的とするエンボス模様の形状等に応じて適宜決定すればよい。例えば、ドット状の凹部加工部１４ｂを円形凹部、若しくは多角形凹部等の任意の形状としてドット状に配置し、エンボス加工部１４の凸部加工部１４ａと凹部加工部１４ｂによって、パウチ１の表側積層フィルム１ａを冷間で厚み方向に圧縮加工し、立体加飾を行ってエンボス模様を形成する。また、加工金型１３のエンボス加工部１４への加工のしやすさの観点から、ドット状の凹部加工部１４ｂを円形凹部とするのが好ましく、このような態様とすることにより、ドリル等によって容易に加工金型１３のエンボス加工部１４に、ドット状の凹部加工部１４ｂを設けることができる。

前述したエンボス加工部１４に設ける円形凹部から成る凹部加工部１４ｂの大きさは、形成するエンボス模様のデザイン等によっても異なるが、開口径は、例えば０．４ｍｍとすることができる。そして、この開口径が小さいと、前述した冷間での圧縮加工時に、パウチ１の表側積層フィルム１ａの一部が凹部加工部１４ｂに流動せず、パウチ１の表側積層樹脂フィルム１ａの圧縮加工力が裏側積層フィルム１ｂに伝播し、エンボス模様由来の凹凸を生じさせる虞がある。一方、凹部加工部１４ｂの開口径が大きいと、最終的に得られるエンボス模様が不鮮明になる虞がある。

また、隣接するエンボス加工部１４の凹部加工部１４ｂ間の距離は、例えば０．４ｍｍとすることができる。そして、この距離が短いと、パウチ１におけるエンボス模様が不鮮明になる虞がある。一方、この距離が長すぎると、パウチ１の表側積層フィルム１ａへの圧縮加工時に、エンボス加工部１４の凸部加工部１４ａによって付与される圧縮加工力が、隣接するドット状の凹部加工部１４ｂに分散されず、表側積層フィルム１ａの一部が凹部加工部１４ｂに流動せずに前記圧縮加工力が裏側積層フィルム１ｂに伝播し、エンボス模様由来の凹凸を生じさせる虞がある。

さらに、エンボス加工部１４の凹部加工部１４ｂの深さは、凸部加工部１４ａの表面から例えば０．２ｍｍとすることができる。そして、凹部加工部１４ｂが浅いと、パウチ１の表側積層フィルム１ａへの圧縮加工時に、エンボス加工部１４の凸部加工部１４ａによって付与される圧縮加工力が、隣接するドット状の凹部加工部１４ｂに分散されず、表側積層フィルム１ａの一部が、凹部加工部１４ｂに流動せずに前記圧縮加工力が裏側積層フィルム１ｂに伝播し、エンボス模様由来の凹凸を生じさせる虞がある。一方、凹部加工部１４ｂが深いと、加工金型１３のエンボス加工部１４への加工がしづらい。

尚、加工ロール１１に装着する加工金型１３のエンボス加工部１４は、凸部加工部１４ａをドット状としても良いが、前述したエンボス模様を形成する際の積層フィルムへの冷間での厚み方向の圧縮加工性の点から、凹部加工部１４ｂをドット状とするのが好ましい。
また、前述したエンボス加工装置１０においては、加工ロール１１とアンビルロール１２を逆に配置して、パウチ１の他方の積層フィルムの裏側積層フィルム１ｂに圧縮加工を行ってもよい。
さらに、エンボス加工装置１０としては、従来公知の加工装置、例えば、上下動する上型にエンボス加工部を設けた加工金型を装着したプレス式の加工装置であっても良い。

（エンボス模様付きパウチ）
図３は、本発明のエンボス模様付きパウチを説明するための概略斜視図である。本発明のエンボス模様付きパウチ２０は、図４に示すように、エンボス模様付きパウチ２０を構成する一方の積層フィルム１ａ上に、外側に張り出した凸部２ａに複数のドット状の凹部２ｂが配設されたエンボス模様２が形成されている。

そして、エンボス模様付きパウチ２０においては、前述したパウチ１に圧縮加工力を付与して、或いは製袋ラインの積層フィルム同士を重ね合わせた状態で圧縮加工力を付与して外側に張り出した凸部２ａを形成する際に、その圧縮加工力が隣接する複数のドット状の凹部２ｂに分散されて、表側積層フィルム１ａの一部が凹部２ｂに流動する。この結果、パウチ１の一方の積層フィルムの表側積層樹脂フィルム１ａに付与される圧縮加工力が、他方の積層フィルムの裏側積層フィルム１ｂに伝播することなくエンボス模様付きパウチ２０が形成されている。
この結果、表側積層フィルム１ａが、外側に張り出した凸部２ａと、この凸部２ａに隣接するドット状の凹部２ｂとの立体加飾によるエンボス模様２を有し、裏側積層フィルム１ｂに、前記エンボス模様由来の凹凸を有しないエンボス模様付きパウチ２０とすることができる。
尚、パウチ２０のエンボス模様２は、凸部２ａをドット状としても良いが、エンボス模様２の明瞭さの点から凹部２ｂをドット状とするのが好ましい。

このエンボス模様２は、文字，図形，記号のいずれであってもよく、これらを組み合わせたものであってもよい。また、エンボス模様２は、エンボス加工装置１０の加工ロール１１、アンビルロール１２に、それぞれエンボス加工部１４を設けた加工金型１３を装着し、一方と他方（表裏）の積層フィルム１ａ、１ｂに、位置をずらしてエンボス模様を形成することも可能である。

１ パウチ
１ａ 表側積層フィルム
１ｂ 裏側積層フィルム
２ エンボス模様
２ａ 凸部
２ｂ 凹部
１０ エンボス模様加工装置
１１ 加工ロール
１２ アンビルロール
１３ 加工金型
１４ エンボス加工部
２０ エンボス模様付きパウチ

Claims (5)

1. 伸びの大きい内面フィルムと伸びの小さい外面フィルムの積層フィルムのエンボス模様加工方法であって、
   積層フィルム同士の一方の積層フィルムの凸部形成箇所を外面フィルム側から冷間で厚み方向に圧縮加工して、圧縮加工領域の積層フィルムに、外側に張り出した凸部と該凸部に隣接する圧縮加工力分散用凹部との立体加飾によってエンボス模様を形成するとともに、該凸部と該圧縮加工力分散用凹部の一方をドット状とし、
   前記圧縮加工力分散用凹部の外面を外側に凸の曲面とし、
   前記積層フィルム同士の他方の積層フィルムに、前記エンボス模様由来の凹凸を生じさせることなく、前記一方の積層フィルムにエンボス模様を形成することを特徴とする、積層フィルムのエンボス模様加工方法。
2. 前記エンボス模様の前記圧縮加工力分散用凹部をドット状とする請求項１に記載の積層フィルムのエンボス模様加工方法。
3. 伸びの大きい内面フィルムと伸びの小さい外面フィルムの積層フィルムから成る積層フィルムのエンボス模様加工装置であって、
   一対の回転ロールの一方に、積層フィルム同士の一方の積層フィルムの凸部形成箇所を外面フィルム側から冷間で厚み方向に圧縮加工する凸部加工部と、該凸部加工部に隣接する圧縮加工力分散用凹部加工部が形成され、
   前記圧縮加工力分散用凹部加工部により形成される圧縮加工力分散用凹部の外面が外側に凸の曲面であり、
   エンボス加工部の前記凸部加工部と前記圧縮加工力分散用凹部加工部の一方をドット加工部としたことを特徴とする、積層フィルムのエンボス模様加工装置。
4. 前記エンボス加工部の前記圧縮加工力分散用凹部加工部をドット加工部とした請求項３に記載の積層フィルムのエンボス模様加工装置。
5. 前記エンボス加工部を加工金型に設け、前記加工金型を回転ロールに装着した請求項３または４に記載の積層フィルムのエンボス模様加工装置。