(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
嵩密度が３００〜６００kg／m3であるフィルタトウベールの梱包用の多層シートであって、
前記多層シートが、少なくとも基材層とシール層を有するものであり、
前記シール層が、ベース樹脂中にポリブテン５〜１５質量％を含んでおり、前記ベース樹脂とポリブテンが海島構造を形成しているものであり、
フィルタトウベールを梱包するとき、シール層同士を合わせた状態で一体化されるものである、フィルタトウベール梱包用の多層シート。
【請求項２】
フィルタトウベールを請求項１記載の多層シートで覆う工程、
前記多層シートのシール層を合わせた状態でヒートシールして一体化する工程、を有するフィルタトウベールの梱包方法。
【請求項３】
フィルタトウベールを請求項１記載の多層シートで覆う工程、
前記多層シートのシール層を合わせた状態で、高周波ウエルダーで一体化する工程、を有するフィルタトウベールの梱包方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタトウベールの梱包用の多層シートと、それを用いたフィルタトウベールの梱包方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
糸状体、トウ、フィラメント等は嵩密度が低いものである。例えば酢酸セルロースのフィラメントから成るフィルタトウは、嵩密度が100ｋg/m3程度と小さく、輸送効率やタバコのフィルタに加工する際の横持ちでの取り扱いを考慮して、梱包時においてプレス等の加圧手段により、高い圧力で圧縮して300〜600ｋg/m3に嵩密度を上げて梱包したものにしている。このような梱包体はベール（トウベール）と称されている。
【０００３】
このように高圧縮されたベールのプレス圧縮圧力は、最大で5000kPa（500ｔ/m2）に達し、たとえ圧縮圧力が低い場合でも、1000kPa（100ｔ/m2）を下回ることは無い。このため、梱包されたフィルタトウ内には、圧縮に反発する応力により、20kPa〜400kPaの反発内圧が残存する。このような反発内圧に耐える梱包体とするために、従来フィルタトウの梱包は鉄等の金属製又はプラスチック製のバンドから成るバンド（これらを「結束バンド」と称する）で結束されていた。
【０００４】
従来の技術では、通常の梱包体は、腹部の梱包材と天井又は底の梱包材が結束バンドによって一体化されている。これによりトウベールは破裂することを避けられるが、トウベールの膨張に伴い、膨張できない結束バンドの部分以外の部分だけが膨らむことになる。
【０００５】
その結果、結束バンドがトウベールの表層に食い込み、トウベールに括れが生じる。括れの部分では、部分的に高い圧力でトウベールが圧縮されるため、トウベールからフィルタトウを連続した糸状体として取り出す場合に、その部分でフィルタトウが破断する可能性もある。また、開梱時に結束バンドを切断する必要があるが、この時に切断した結束バンドが弾け飛ぶため、作業者が負傷する危険性が存在していた。このため、結束バンドを省く梱包形態が検討されてきた。
【０００６】
例えばDE 76-U35849号公報（特許文献１）には、これらのバンドによるフィルタトウ結束の問題を改善するため、圧縮したフィルタトウ（プレスベール）を、内側にアルミ蒸着したポリプロピレンと紙のラミネートシートで包み、その外側を溶剤型の接着剤（具体的にはクロロプレンゴムの溶剤型接着剤）で結合したダンボールで包んでいる梱包体が記載されている。
【０００７】
特開平7-215338号公報（特許文献２）には、面ファスナテープを用い、接着剤を用いないで、収集コンテナの上部部品と中心部品を接合する技術が開示されている。この技術では、収集コンテナの外周を取り囲み、境界を定める数個の直立可能な側部部品を備えており、この側部部品により、結束バンドがなくても反発内圧に耐えることが可能となっている。
【０００８】
一方、このような形態であるため、側部部品は収集コンテナの反発内圧に耐えられる剛性や強度を有することが求められることから、梱包形態は大掛かりになり、コストも高いものとなっている。このため、これらの梱包体では、梱包材料を回収し、再使用することが可能な範囲内でしか、使用することができない。
【０００９】
特表平9-508880号公報（特許文献３）には、天部、底部、胴部の３枚のプラスチックシートあるいはシートからなる包装材切片による密封梱包が開示されている。この梱包方法では、包装材切片は互いにオーバラップさせられてベールの上にあてられ、接着及び又は溶着で互いに結合される。
【００１０】
包装材切片としては、プラスチックシートあるいはシートとして、ポリエチレンシートからなる多層シートが開示されている。
【００１１】
特に有利な様態として、せん断強度がきわめて大きいが、他面においては手又は機械で容易に引き剥して解離できるストライプ又は点状の結合を行うことであることが記載されている。
【００１２】
このようなストライプ又は点状の接合を行った場合には、完全にベールを密封することはできず、外気の影響を受け、特に高湿度の環境下での防湿の問題が解決できない。
【００１３】
更に、ストライプ又は点状の接合を行うためには、ヒートシールをするしかない。ヒートシールは、シールバーがヒートシール可能な高温に常に保たれているため、剥き出しのヒートシールバーに作業者が誤って接触した場合には、火傷の危険がある。
【００１４】
本来であればヒートシール直後にはほぼ常温に戻るインパルスシールや、高温とならない高周波シールが梱包作業の作業者の安全のためには好ましいが、ストライプ又は点状の結合を行うためには、このような安全なシール方法を採用できなかった。
【００１５】
特開2010−6379号公報（特許文献４）は、フィルタトウの圧縮された梱包体の梱包方法及び梱包体に関するものであり、天部、底部の２枚のプラスチックシートあるいはシートによる密封梱包が開示されている。
【００１６】
この文献には、プラスチックシートあるいはシートの特に好適な材質として、ポリエチレン(PE)を外層とし、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)を中心層とするPE/EVA/PEの多層シート、ポリアミド（PA）を中心層とするPE/PA/PEの多層シートが例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】DE 76-U35849号公報
【特許文献２】特開平7-215338号公報
【特許文献３】特表平9-508880号公報
【特許文献４】特開2010−6379号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記のとおり、結束バンドを使用しないで、梱包材で被覆されたフィルタトウは、フィルタトウに結束バンドが食い込むことによる課題、結束バンドを切断するときに作業員の安全を確保するという課題は解決されている。
【００１９】
しかし、梱包材の開封の際にカッター等の切断具を使用したとき、製品であるフィルタトウが損傷する場合がある。このため、切断具を使用することなく、作業者が手で簡単に開封できること（イージーピール性を有すること）が望ましいが、上記の従来技術は、前記イージーピール性の点で改善の余地がある。
【００２０】
本発明は、シール性とイージーピール性を併せ持つ、梱包性と開封作業性の良いフィルタトウベール用の多層シートと、それを用いたフィルタトウベールの梱包方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、課題の解決手段として、
フィルタトウベール梱包用の多層シートであって、
前記多層シートが、少なくとも基材層とシール層を有するものであり、
前記シール層が、ベース樹脂中にポリブテン５〜１５質量％を含んでおり、前記ベース樹脂とポリブテンが海島構造を形成している、フィルタトウベール梱包用の多層シートを提供する。
【００２２】
本発明は、他の課題の解決手段として、
フィルタトウベールを請求項１記載の多層シートで覆う工程、
前記多層シートのシール法を合わせた状態でヒートシールして一体化する工程、を有するフィルタトウベールの梱包方法を提供する。
【００２３】
本発明は、他の課題の解決手段として、
フィルタトウベールを請求項１記載の多層シートで覆う工程、
前記多層シートのシール法を合わせた状態で、高周波ウエルダーで一体化する工程、を有するフィルタトウベールの梱包方法を提供する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のフィルタートウベール梱包用の多層シートは、フィルタートウベールを梱包後に保管輸送する際にシートの損傷や接合部の剥離が発生し難い。そして、梱包した多層シートを人の手で剥がすとき、シール部を容易に剥がすことができるので、作業性が向上される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のフィルタトウベール梱包用の多層シートの使用方法の説明図。
【図２】実施例１のシール層の相構造の顕微鏡写真。ポリブテンは顕微IRで同定。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜フィルタトウベール梱包用の多層シート＞
本発明の多層シートは、少なくとも基材層とシール層を有するものである。
【００２７】
基材層は、防湿性の付与、強度付与等の目的から、２層又は３層以上にすることができる。基材層を２層以上にしたときは、全ての層が同じ熱可塑性樹脂からなるものでもよいし、異なる熱可塑性樹脂の組み合わせからなるものでもよい。また、アルミ等の金属箔膜の貼り合わせ又は蒸着をしてもよい。
【００２８】
基材層は、ポリエチレンからなるもの、ポリエチレンと他の熱可塑性樹脂との組み合わせからなるものを用いることができる。他の熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンプロピレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン、ポリカーボネート、シリコーン等を挙げることができる。
【００２９】
基材層の厚みは２０〜３００μmが好ましく、５０〜１５０μmがより好ましい。
【００３０】
シール層は、ベース樹脂と、ベース樹脂に対して非相溶であるポリブテンを含んでおり、ベース樹脂が「海」で、ポリブテンが「島」である「海島構造」が形成されている。
【００３１】
ベース樹脂は、ポリブテンと非相溶であれば、基材層と同じ熱可塑性樹脂からなるものでもよいし、異なる熱可塑性樹脂からなるものでもよいが、適度なシール性を得るためには、融点が比較的低いポリエチレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体が好ましい。
【００３２】
更に適度なシール剥離強度を得るには、低密度ポリエチレンやエチレン・プロピレンランダム共重合体が特に好ましい。
【００３３】
結晶化度の高い高密度ポリエチレン、メタロセン触媒で製造された線状低密度ポリエチレン、エチレン・プロピレンのブロック共重合体は、材料破壊が容易でなくなり、シール強度が過度になるため良好な易開封性が得られない場合がある。しかし、低密度ポリエチレンやエチレン・プロピレンランダム共重合体との混合物にすることで、前記課題を解決することができる場合がある。前記混合物にする場合には、好ましくは低密度ポリエチレンやエチレン・プロピレンランダム共重合体の含有量を８０質量％以上にすることが好ましい。
【００３４】
シール層に含まれるポリブテンの含有割合は５〜１５質量％が好ましく、５〜１２質量％がより好ましい。ポリブテンの比率が上記の範囲より低いと接着強度が高くなりすぎて良好な易開封性（イージーピール性）が得られず、また比率が高いと十分な接着強度が得られず、梱包材料としての密封性が満足できない。
【００３５】
シール層の厚みは、１０〜１００μmが好ましく、２０〜５０μmがより好ましい。
【００３６】
本発明の多層シートは、二軸押出機等で溶融混練した後、基材層及びシール層を共押出して製造する方法、基材層となるシートにシール層となるシートを溶着又は融着して一体化する方法、基材層となるシートおよびシール層となるシートを、接着剤を介して一体化する方法等を適用して製造することができる。
【００３７】
なお、シール層に海島構造を形成させるためには、ベース樹脂とポリブテンを充分に溶融混練すればよいが、例えば二軸押出機（Ｌ／Ｄ＝４０，スクリュー径＝２０ｍｍ，スクリューの回転数＝２００r／ｍ）にて、１〜４分間撹拌する方法を適用できる。
【００３８】
＜フィルタトウベールの梱包方法＞
本発明の梱包方法は、フィルタトウベールを上記の梱包用多層シートで包み込んだ後、接合箇所のシール層同士を合わせた状態にて、ヒートシール等の手法で接合して一体化する。このときヒートシールの機構はどのようなものを使用しても構わない。例えば、ヒーターバー、インパルスヒーター、高周波溶着、超音波シーラー、電磁誘導加熱等が使用できる。
【００３９】
次に、図１（ａ）、（ｂ）により、本発明の多層シート１の使用方法を説明する。なお、図１では、理解し易いように、海島構造の島となるポリブテンを粒子状に示している。
【００４０】
図１（ａ）では、２枚の多層シート１同士が接合された状態で示されている。多層シート１は、基材層２上にシール層３を有しており、シール層３は、ベース樹脂４からなる「海」に、ポリブテン５が「島」状に分散されて含有されている。
【００４１】
２枚の多層シート１同士は、シール層３同士を合わせた状態にて、ヒートシールにより接合一体化されている。
【００４２】
次に、図１（ｂ）に示すように、２枚の多層シート１同士を剥がすとき、作業員の手により、基材層２を両側から引っ張ると（或いは一方の基材層２を手で押さえて固定して、他方の基材層２を矢印方向に引っ張ると）、シール部３に存在している島部分（ポリブテン）５に応力が集中し、凝集破壊が生じて、容易に剥がすことができる。
【００４３】
本発明の多層シートでフィルタトウベール（圧縮されたフィルタトウ）を梱包したとき、梱包作業中には剥がれにくく、作業員が手で剥がし易いレベルにすることができる。具体的には、実施例１又は２に記載した条件でシールしたとき、剥離強度は５００〜２５００ｇ／１５ｍｍの範囲にすることができ、より好ましくは１０００〜２０００ｇ／１５ｍｍの範囲にすることができる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例及び比較例によりさらに詳しく説明するが、本発明は何ら制限を受けるものではない。なお、シートについての種々の測定及び評価は、次のようにして行った。
【００４５】
（１）Ｔ剥離強度
２枚の多層シートのシール面同士を貼りあわせ、巾５ｍｍ、長さ３０ｃｍのインパルス式ヒートシーラーで２枚の多層シートを挟んで溶着した。溶着した２枚のシートの短軸辺を剥し、引張試験機で長軸側に３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き剥がし、剥離強度を測定し、１５ｍｍ幅の強度に換算した。
【００４６】
（２）シール保持試験
フィルタトウのベール圧縮装置の上ベースに袋状の多層シートを置き、下ベースに平面状の多層シートを置いた。
【００４７】
下ベースの平面状の多層シート上に６００Ｋｇのフィルタトウを置き、上下のベースにより圧縮した。
【００４８】
その後、圧縮したフィルタトウを袋状の多層シートと平面状の多層シートを合わせて包み込み、２つのシートの合わせ部分をヒートシーラーで溶着し、コンベヤ及びクランプフォークで運搬した後にシール面の異常の有無を目視で評価した。
【００４９】
○：シールを保持している
×：シールが破れている
（３）開梱作業性
上記「（２）シール保持試験」で得られた６００Ｋｇの密封したフィルタトウベールを用い、袋状の多層シートと平面状の多層シートのヒートシール部を１人の作業員の手により開封したときの作業性を以下の基準で評価した。
【００５０】
○：１人の作業員の手で、簡単にヒートシール部に沿って開封できるレベル
△：１人の作業員の手で開封できるが、○評価に比べると、明らかに大きな力が必要であるレベル
×：１人の作業者の手ではヒートシール部が剥がれないレベル
実施例１
基材層を２層構造とした。下層の材料として、メタロセン触媒で製造された線状低密度ポリエチレン（ｍＬＬＤＰＥ，宇部丸善ポリエチレン社製、「ユメリット１５２０Ｆ」）を用い、上層（シール層に接触している層）の材料として、メタロセン触媒で製造された線状低密度ポリエチレン（ｍＬＬＤＰＥ，宇部丸善ポリエチレン社製、「ユメリット５２０Ｆ」）を用いた。
【００５１】
シール層として、低密度ポリエチレン（LD，宇部丸善ポリエチレン社製、「Ｒ３００」）とポリブテン（ライオネルバゼル社製「ＰＢ８６４０Ｍ」シール層中の含有量５質量％）を用いた。
【００５２】
それらを別々に二軸押出機にて溶融混練した後、共押出して、基材層（下層；厚さ５０μm）、基材層（上層；厚さ５０μm）とシール層（厚さ５０μm）の３層からなるフィルタトウベール梱包用の多層シートを製造した。
【００５３】
なお、シール層において、海島構造が形成されていることを図２により確認した。ポリエチレンシートをパラフィンで固定し、ミクロトームで２μｍの厚さに裁断し、２００倍の光学顕微鏡で断面を撮影した。ポリエチレン及びポリブテンの同定は顕微ＩＲで行った。
【００５４】
次に、図１（ａ）に示すようにして、多層シートのシール層同士を合わせた状態にて、インパルス式ヒートシーラー（富士インパルス製ＯＰＬ６０−５Ｗ）にて、１４０℃、３秒間、圧着圧力１４７kPａ（1.5kgf／cm2）の条件でシールした。
【００５５】
次に、図１（ｂ）に示すようにして、図面下側の基材層を固定した状態で、図面上側の基材層を矢印方向に引っ張って剥がしたところ、剥離強度は２０００ｇ／１５ｍｍであった。
【００５６】
さらにこの多層シートで上下を覆い、ヒートシーラーでシールした６００Ｋｇのフィルタートウのベールは、コンベヤやクランプフォークで運搬後もシール面に異常は無く、作業者がシール面を手で引っ張ると容易に剥がすことができた。
【００５７】
実施例２
基材層としてエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ，宇部丸善ポリエチレン社製、「Ｖ２１０」）を用い、シール層として低密度ポリエチレン（LD，宇部丸善ポリエチレン社製、「Ｒ３００」）とポリブテン（ライオネルバゼル社製「ＰＢ８６４０Ｍ」シール層中の含有量１０質量％）を用いた。
【００５８】
それらを別々に二軸押出機にて溶融混練した後、基材層（厚さ１００μm）とシール層（厚さ５０μm）の２層からなるフィルタトウベール梱包用の多層シートを製造した。
【００５９】
次に、図１（ａ）に示すようにして、多層シートのシール層同士を合わせた状態にて、自走式高周波ウエルダー（サンケイコーポレーション製ＺＬ３０００Ｔ）にて、３ＫＷ、圧着圧力１４７kPａ（1.5kgf／cm2）、溶着スピード３ｍ／ｍｉｎの条件でシールした。
【００６０】
次に、図１（ｂ）に示すようにして、図面下側の基材層を固定した状態で、図面上側の基材層を矢印方向に引っ張って剥がしたところ、剥離強度は１０００ｇ／１５ｍｍであった。
【００６１】
この多層シートで上下を覆い、自走式高周波ウエルダーでシールした６００Ｋｇのフィルタートウのベールは、コンベヤやクランプフォークで運搬後もシール面に異常は無く、作業者がシール面を手で引っ張ると容易に剥がすことができた。
【００６２】
実施例３
表１に示す基材層の成分とシール層の成分を用いて、実施例２と同様にして多層シートを得た。さらに得られた多層シートを用い、実施例２と同様にして各試験をした。結果を表１に示す。
【００６３】
比較例１
シール層に含有するポリブテンの添加量を２０質量％に変更した以外は実施例２と同様にして、２層からなる多層シートを得た。
【００６４】
さらに実施例２と同様にして試験を行ったところ、剥離強度は３００ｇ／１５ｍｍであった。
【００６５】
この多層シートで上下を覆い、ヒートシーラーでシールした６００Ｋｇのフィルタートウのベールは、梱包後にコンベヤ運搬中にシール面が剥がれた。
【００６６】
比較例２
シール層に含有するポリブテンの添加量を３質量％に変更した以外は実施例２と同様にして、２層からなる多層シートを得た。
【００６７】
さらに実施例２と同様にして試験を行ったところ、剥離強度は３０００ｇ／１５ｍｍであった。
【００６８】
この多層シートで上下を覆い、ヒートシーラーでシールした６００Ｋｇのフィルタートウのベールは、梱包後に作業者がシール面を手で剥すことはできなかった。
【００６９】
比較例３
表１に示す基材層の成分とシール層の成分を用いて、実施例２と同様にして２層からなる多層シートを得た。さらに得られた多層シートを用い、実施例２と同様にして各試験をした。結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
0005562699.tif 000002
【符号の説明】
【００７１】
１  フィルタトウベール梱包用の多層シート
２  基材層
３  シール層
４  海（ベース樹脂）
５  島（ポリブテン）
【図１】
0005562699.tif 000003
【図２】
0005562699.tif 000004