(57)【要約】【課題】気体透過性能が向上し、広い範囲の用途、特に多種多様の物品などを包装するのに好適な包装フィルムとして使用が可能な気体透過性フィルムを提供すること。【解決手段】所定肉厚のプラスチックフィルム基材に気体を透過させる気体透過部を設けた気体透過性フィルム１であって、この気体透過部３Ｌは、前記プラスチックフィルム基材２の一面から他面に向けて所定深さ凹ませ膨らませて底部を他表面から外方へ膨出させた凹み部３からなり、この凹み部３は、上方の開口部から底部に向かって肉厚が徐々に薄肉にして底部が最も肉薄に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定肉厚のプラスチックフィルム基材に気体を透過させる気体透過部を設けた気体透過性フィルムにおいて、
前記気体透過部は、前記プラスチックフィルム基材の一面から他面に向けて所定深さ凹ませ膨らませて底部を他表面から外方へ膨出させた未貫通の凹み部からなり、前記凹み部は、上方の開口部から底部に向かって肉厚を徐々に薄肉にして底部が最も薄肉に形成されていることを特徴とする気体透過性フィルム。
【請求項２】
前記凹み部は、断面形状がＵ字又はＶ字状をなしたスリット又は凹み穴で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の気体透過性フィルム。
【請求項３】
前記スリットは、短長スリット複数本を所定の間隔をあけて配設した非連続スリット群又は比較的長い連続スリットで形成されていることを特徴とする請求項２に記載の気体透過性フィルム。
【請求項４】
前記非連続スリット群のスリットは、平面視で直線、湾曲、折曲のいずれかの形状をしていることを特徴とする請求項３に記載の気体透過性フィルム。
【請求項５】
前記プラスチックフィルム基材の一面に所定長さの仮想線を描き、前記非連続スリットの複数本のスリットが所定の間隔をあけて前記仮想線に沿って、または仮想線と交差して配設されていることを特徴とする請求項４に記載の気体透過性フィルム。
【請求項６】
前記非連続スリットの複数本のスリットは、前記仮想線の長手方向と所定の角度で傾斜させて交差していることを特徴とする請求項５に記載の気体透過性フィルム。
【請求項７】
前記プラスチックフィルム基材は、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＡのいずれかの一つの単層又は多層構造のフィルムであって、その肉厚が１５〜１００μｍ、凹み部の底部の肉厚が２〜７０μｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の気体透過性フィルム。
【請求項８】
前記プラスチックフィルム基材は、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＡのいずれかの一つの単層フィルムであって、前記凹み部が形成されたプラスチックフィルム基材の表裏いずれかの面に、他のプラスチックフィルムがラミネートされていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の気体透過性フィルム。
【請求項９】
所定肉厚のプラスチックフィルムに気体を透過させる気体透過部を形成する気体透過性フィルムの製造方法において、
前記気体透過部は、前記プラスチックフィルム基材をそのフィルムのガラス転移点温度を超え融点未満の温度にして、該フィルムの一面から他面に向けて押圧し延伸させて所定深さ凹ませて、上方の開口部から底部に向かって肉厚が徐々に薄肉にして底部が最も肉薄にし底部を他表面から外方へ膨出させた凹み部で形成することを特徴とする気体透過性フィルムの製造方法。
【請求項１０】
前記プラスチックフィルム基材に前記凹み部を形成した後に、前記プラスチックフィルム基材の表裏いずれか面に、他のプラスチックフィルムをラミネートすることを特徴とする請求項９に記載の気体透過性フィルムの製造方法。
【請求項１１】
前記凹み部は、一方の回転ロールに所定形状の突起を設けた他の回転ロールとの間で前記プラスチックフィルムを挟み込みこれらの回転ロールの回転に従って、前記プラスチックフィルムが走行する工程を含む工程で形成されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の気体透過性フィルムの製造方法。
【請求項１２】
前記突起を設けた回転ロールの硬度は、他の回転ロールより硬度を低いものを用いて前記凹み部を形成することを特徴とする請求項１１に記載の気体透過性フィルムの製造方法
【請求項１３】
前記プラスチックフィルム基材は、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＡのいずれかの一つの単層又は多層構造のフィルムあって、その肉厚が１５〜１００μｍ、凹み部の底部の肉厚が２〜７０μｍであることを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の気体透過性フィルムの製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜８に記載のいずれかの気体透過性フィルムを用いて、少なくとも１箇所の凹み部を含む箇所で熱溶着された袋体からなることを特徴とする容器。
【請求項１５】
請求項１〜８に記載のいずれかの気体透過性フィルムを用いて、前記凹み部が内側又は外側を向くようにして作成した袋体からなることを特徴とする容器。
【請求項１６】
請求項１〜８に記載のいずれかの気体透過性フィルムで開口を密閉したことを特徴とする容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素、二酸化炭素、水蒸気などの気体が透過する気体透過性フィルム、その製造方法及び該気体透過性フィルムを用いた容器に関する。この気体透過性フィルムは、特に、青果物、発酵食品などの包装材及び電子レンジ加熱用などの容器（袋）に使用するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
フィルム基材に気体透過部を設けて、この気体透過部から酸素、二酸化炭素、水蒸気などの気体を透過させる気体透過性フィルムは、食品や医療などの広い分野において、主に商品の包装材として使用されている。この気体透過性フィルムを用いて、例えば、野菜、果物などを包装すると、それらを比較的長い期間鮮度を保持して保管などをすることができる。この種の気体透過性フィルムは、概ね、フィルム基材に高分子フィルムを用い、このフィルム基材にこの基材を貫通する微細孔を設けたものと、あるいは基材を貫通しない未貫通孔を設けたものに大別されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、所定肉厚の高分子フィルムに所定の開孔面積の微孔を設けた貯蔵用袋が開示されている。この貯蔵用袋は柑橘類を貯蔵するものとなっている。また、下記特許文献２には、非貫通孔を設けた電子レンジ加熱用袋が開示されている。この加熱用袋は、内層と外層とが中間層（接着剤層）によって一体に貼り合わせた積層フィルムで構成されて、内層に非貫通孔が形成されている。この電子レンジ加熱用袋は、冷凍食品などが収容されて電子レンジで加熱されると、冷凍食品から水蒸気が発生し、この水蒸気が非貫通孔の底部の薄い部分を透過して中間層に入り込み、この中間層が剥がれることにより外部へ放出されるようになっている。さらに、同様の非貫通穴を設けた気体透過性フィルムも下記特許文献３に記載されている。この透過性フィルムは、単層あるいは多層基本フィルムの片面に、平均穴面積が１０−６〜１０−２ｃｍ２で且つ深さが基体フィルムの厚さに対して１〜９９．０％比率にした非貫通穴を設けたものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１５８２５４号公報（段落〔００１３〕〜〔００１５〕）
【特許文献２】特開２００６−２７６２７号公報（段落〔００１４〕、〔００１５〕、図３）
【特許文献３】特開平８−５２８１６号公報（段落〔００１４〕〜〔００１９〕）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の貯蔵用袋は、高分子フィルムに該フィルムを貫通する貫通孔を設けたものであるので、使用環境によっては、袋内部へ不要物（例えば、塵、埃、細菌など）が侵入してしまう恐れがある。また、この貯蔵用袋は、内部に水分を含有するものを入れると、貫通孔を通して水分が外部へ滲み出す恐れがあるために、このような水分を含むものの包装には不適であり、そのために用途が限定されてしまうなどの課題が潜在している。これに対して、上記特許文献２、３のフィルムは非貫通孔（穴）となっているので、不要物の侵入が阻止されると共に水分を含有するものでも水分が自然に外部へ滲み出すようなことがない。また、上記特許文献２の電子レンジ加熱用袋は、電子レンジで加熱されると、袋内の冷凍食品から水蒸気が発生し、この水蒸気が非貫通孔の底部の薄い部分を透過して中間層に入り込み外部へ放出されるが、このとき水蒸気は袋内の内圧上昇により、非貫通孔の底部の薄い部分から透過されて放出されるものとなっている。
【０００６】
本発明者らは、上記特許文献２の積層フィルムを構成している内層を参考にして、同様の非貫通穴を設けたフィルムを作成して気体の透過作用を実験で確認した。なお、図１３Ａはフィルム基材に非貫通穴を設けたフィルムの非貫通穴部分を拡大した断面図、図１３Ｂは内圧上昇により気体が透過するときの透過作用を説明する断面図である。図１３Ａに示すように、この非貫通穴２１はフィルム基材２０の片面を他面に向けて凹ませた凹み穴からなり、この凹み穴は底部２１ａの肉厚を略均一にして、他面が外方へ突出していない形状としてある。この図の凹み穴２１は内圧が掛かっていない状態となっている。この状態で矢印方向Ａから凹み穴に圧力が加わると、図１３Ｂに示すように、凹み穴２１の底部が延伸、膨張して膨らみ、この膨らみにより底部の肉厚が肉薄になり、この肉薄部分２１ａから気体が透過される。すなわち、気体は、底部が延伸、膨張した肉薄部分２１ａ'から透過されて、延伸、膨張していない状態では殆ど透過されない。
【０００７】
この気体の透過は、底部の肉厚によって左右され、肉薄にすればする程その透過量が多くなるが、一方で薄肉にし過ぎると薄肉部分にこの部分を貫通する微細孔、すなわちピンホールが発生し、この微細孔により、上記特許文献１のフィルムが抱える課題と同じ課題が顕在化することになる。したがって、薄肉化を試みてもその肉薄の厚さが制限されて、現在の加工技術では８μｍ以下とするのが極めて困難になっている。
【０００８】
したがって、このような凹み穴２１を設けた気体透過フィルムは、その気体透過量を調節して、所望の透過量にするのが困難となり、それを必要とする用途には使用できない。なお、上記特許文献３の気体透過性フィルムは、非貫通穴の構造が明記されていないが、図１３Ａの凹み穴と略同じ構造のものと推定され、同様の課題が潜在している。
【０００９】
近年、この種の気体透過性フィルムは、その用途がさらに拡大すると共に気体の透過性能の更なる向上が要求されている。これまでの気体透過性フィルムは、柑橘類の包装或は電子レンジ用加熱袋などに使用されているが、これらの包装であっても、柑橘類及び食品は、その種類が多くしかも保存方法なども多様化して来ているので、これらに適用しようとすると、より性能の高い包装材（フィルム）が必要となる。また、用途が拡大していることからも、それらの用途に適応できるようにするためより幅広い気体透過性能をもった包装材（フィルム）が必要となる。
【００１０】
野菜などの食品は、その種類によって必要とする酸素透過量が大幅に異なっている。例えば、レタス、葉ねぎ、ニラ、エリンギ、カット野菜（ミックス）、もやし、アスパラガス、ほうれん草などでは、それらの酸素透過量が大幅に異なる。また、キムチ、白菜漬物、ラッキョウ漬物が出すガス量もそれぞれ異なり、これらのガス透過量は野菜より多くなっている。
【００１１】
例えば、野菜を含む青果物は、収穫した後も呼吸をしている。すなわち、収穫された青果物は、青果物自体を修復するために圃場にあるときよりもよりたくさんの呼吸、すなわちより活発な呼吸をしている。しかしながら、この呼吸が活発になると、青果物の栄養分が消耗されて、成熟・老化がより急速に進展することになる。ところが、この青果物の包装は、通常、包装袋に詰めて、袋口を密封する密封包装となっている。この密封包装においては、包装時に袋内に存在していた酸素が時間と共に費消されて無くなり、そのために袋内は酸素がほとんど存在しない嫌気状態となり、呼吸ができないため、青果物を腐敗させる原因となる。この青果物の呼吸に関して、酸素と二酸化炭素の割合は、概ね包装前（開封包装）の状態で酸素２０．９％、二酸化炭素０％となっているが、嫌気状態（呼吸できない）においては概ね酸素０％、二酸化炭素２０％以上となり、また後述の冬眠状態においては、酸素５〜１０％、二酸化炭素１５〜２０％が最適であると言われている。したがって、青果物の包装は、その青果物の呼吸量の違いによって袋のガス透過性をその青果物及び流通条件（特に温度）にあわせて調整する必要がある。
【００１２】
ＭＡ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）包装は、袋内の空気を青果物自らが行う呼吸とのバランスにより、高濃度の二酸化炭素で且つ低濃度の酸素の雰囲気にして青果物が冬眠状態になるようにして、青果物の成長や劣化を遅らせて品質を長持ちさせる方法である。すなわち、この呼吸量をできるだけ低く抑えることによって、品質低下のスピードを遅らせて品質を保持させる方法である。このＭＡ包装には、一方向性の包装材が好ましいが、これまでの包装材、すなわち気体透過性フィルムではこのようなものはない。
【００１３】
また、食品によっては二重包装が行われている。この二重包装は、小型の内袋内に物品Ａを詰めて密封して、この物品Ａを詰めた内袋を大型外袋に入れて密封する二重包装となっている。この二重包装では、大型外袋に内袋の物品Ａと異なる物品Ｂを詰めることがある。これらの物品Ａ、Ｂは、通常、以下のものが入れられて包装されている。
（ｉ）内袋の物品Ａにお菓子などの食品、外袋の物品Ｂにアルコール、不活性ガス、香味料などの保存・香料剤
（ii）内袋の物品Ａにアルコール、香味料などの保存・香料剤、外袋の物品Ｂにお菓子などの食品
上記（ｉ）の二重包装は、外袋の物品Ｂが内袋内へ透過して入り込み、物品Ａの保存又は香り付けをし、また、上記（ii）の二重包装は、内袋の物品Ａが内袋を透過して外袋内へ入り込み、物品Ｂの保存又は香りを付けるものとなる。これらの二重包装において、上記（ｉ）の包装で内袋内の気体が透過して外袋へ逃げると、物品Ａの品質低下を招き、また、上記（ii）の包装で外袋内の気体が透過して内袋へ逃げると、物品Ｂの品質低下を招くことになる。したがって、このような二重包装において物品の品質を維持するためには、気体透過性フィルムに一方向の気体透過性が必要となる。しかしながら、これまでの気体透過性フィルムは、この観点から開発されたものはなく、勿論、上記特許文献２、３のフィルムもこのような一方向性を備えていない。
【００１４】
本発明は、これまでの従来技術が抱える課題を解決すると共に上記の必要性に基づいてなされたもので、本発明の目的は、気体透過性能が向上し、広い範囲の用途、特に多種多様の物品などを包装するのに好適な包装フィルムとして使用が可能な気体透過性フィルム、その製造方法及び該気体透過性フィルムを用いた容器を提供することにある。特に、（ｉ）ＭＡ包装、（ii）二重包装、（iii）キムチ、漬物類などのガス抜き包装、（iv）その他、例えば菌茸類栽培の通気性包材、などに好適な包装フィルム、その製造方法及び容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様の気体透過性フィルムは、所定肉厚のプラスチックフィルム基材に気体を透過させる気体透過部を設けた気体透過性フィルムにおいて、
前記気体透過部は、前記プラスチックフィルム基材の一面から他面に向けて所定深さ凹ませ膨らませて底部を他表面から外方へ膨出させた未貫通の凹み部からなり、前記凹み部は、上方の開口部から底部に向かって肉厚を徐々に薄肉にして底部が最も薄肉に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、第２の態様の気体透過性フィルムにおいては、前記凹み部は、断面形状がＵ字又はＶ字状をなしたスリット又は凹み穴で形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、第３の態様の気体透過性フィルムにおいては、前記スリットは、短長スリット複数本を所定の間隔をあけて配設した非連続スリット群又は比較的長い連続スリットで形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、第４の態様の気体透過性フィルムにおいては、前記非連続スリット群のスリットは、平面視で直線、湾曲、折曲のいずれかの形状をしていることを特徴とする。
【００１９】
また、第５の態様の気体透過性フィルムにおいては、前記プラスチックフィルム基材の一面に所定長さの仮想線を描き、前記非連続スリットの複数本のスリットが所定の間隔をあけて前記仮想線に沿って、または仮想線と交差して配設されていることを特徴とする。
【００２０】
また、第６の態様の気体透過性フィルムにおいては、前記非連続スリットの複数本のスリットは、前記仮想線の長手方向と所定の角度で傾斜させて交差していることを特徴とする。
【００２１】
また、第７の態様の気体透過性フィルムにおいては、前記プラスチックフィルム基材は、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＡのいずれかの一つの単層又は多層構造のフィルムであって、その肉厚が１５〜１００μｍ、凹み部の底部の肉厚が２〜７０μｍであることを特徴とする。
【００２２】
また、第８の態様の気体透過性フィルムにおいては、前記プラスチックフィルム基材は、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＡのいずれかの一つの単層フィルムであって、前記凹み部が形成されたプラスチックフィルム基材の表裏いずれかの面に、他のプラスチックフィルムがラミネートされていることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の第９の態様の気体透過性フィルムの製造方法は、所定肉厚のプラスチックフィルムに気体を透過させる気体透過部を形成する気体透過性フィルムの製造方法において、
前記気体透過部は、前記プラスチックフィルム基材をそのフィルムのガラス転移点温度を超え融点未満の温度にして、該フィルムの一面から他面に向けて押圧し延伸させて所定深さ凹ませて、上方の開口部から底部に向かって肉厚が徐々に薄肉にして底部が最も肉薄にし底部を他表面から外方へ膨出させた凹み部で形成することを特徴とする。
【００２４】
また、第１０の態様の気体透過性フィルムの製造方法においては、前記プラスチックフィルム基材に前記凹み部を形成した後に、前記プラスチックフィルム基材の表裏いずれか面に、他のプラスチックフィルムをラミネートすることを特徴とする。
【００２５】
また、第１１の態様の気体透過性フィルムの製造方法においては、前記凹み部は、一方の回転ロールに所定形状の突起を設けた他の回転ロールとの間で前記プラスチックフィルムを挟み込みこれらの回転ロールの回転に従って、前記プラスチックフィルムが走行する工程を含む工程で形成されることを特徴とする。
【００２６】
また、第１２の態様の気体透過性フィルムの製造方法においては、前記突起を設けた回転ロールの硬度は、他の回転ロールより硬度を低いものを用いて前記凹み部を形成することを特徴とする。
【００２７】
また、第１３の態様の気体透過性フィルムの製造方法においては、前記プラスチックフィルム基材は、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＡのいずれかの一つの単層又は多層構造のフィルムあって、その肉厚が１５〜１００μｍ、凹み部の底部の肉厚が２〜７０μｍであることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の第１４の態様の容器は、上記いずれかの気体透過性フィルムを用いて、少なくとも１箇所の凹み部を含む箇所で熱溶着された袋体からなることを特徴とする。
【００２９】
また、第１５の態様の容器においては、上記いずれかの気体透過性フィルムを用いて、前記凹み部が内側又は外側を向くようにして作成した袋体からなることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の第１６の態様の容器においては、上記いずれかの気体透過性フィルムで開口を密閉したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
この発明によれば、凹み部の底部は、フィルム基材の肉厚から略極限（例えば２．０μｍ程度）まで薄肉化が可能となり、この薄肉化により気体透過度の範囲が拡大されて、広い分野への使用が可能になる。特に、包装材として有用なものとなる。すなわち、野菜、発酵食品などの包装材並びに発酵食品用及び電子レンジ加熱用などの容器に使用して有用なものとなる。また、気体透過を一方向から良好になり、逆方向から難くなるので、ＭＡ包装、二重包装などにも効果的なものとなる。
【００３２】
また、この発明によれば、気体透過性フィルムで電子レンジ用加熱容器を作成すると、シール部と一部重なる箇所或は近傍でスリット部分から破断されて容器の破裂を防止できる。
【００３３】
さらに、この発明によれば、特殊な材料を用いることなく気体透過性フィルムを安価に作成できる。
【００３４】
さらにまた、この発明によれば、この気体透過性フィルムは、電子レンジ用容器の作成に有用なものとなる。
【００３５】
さらにまた、この発明によれば、凹み部の底部をフィルム基材の肉厚から略極限（例えば２．０μｍ程度）まで薄肉化が可能となり、この薄肉化により気体透過度の範囲が拡大されて、広い分野への使用が可能な気体透過性フィルムを製造できる。
【００３６】
さらにまた、この発明によれば、上記の効果を奏するフィルムで作成された容器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は本発明の実施形態に係る気体透過性フィルムを示し、図１は平面図、図１Ｂは図１のＩＢ部分の拡大図である。
【図２】図２は図１のII−II線の断面図である。
【図３】図３は図１の気体透過性フィルムを製造する製造装置の概要図である。
【図４】図４はスリットの気体の透過作用を説明するもので、図４Ａはスリットの断面図、図４Ｂは気体透過時のスリット形状の断面図、図４Ｃは逆方向から気体透過時のスリット形状の断面図である。
【図５】図５は他の実施形態に係る気体透過性フィルムの平面図である。
【図６】図６はまた他の実施形態に係る気体透過性フィルムのスリット部分の断面図である。
【図７】図７は図６の気体透過性フィルムを製造する製造装置の概要図である。
【図８】図８は気体透過性フィルムを用いて作成した包装袋の斜視図である。
【図９】図９は気体透過性フィルムを用いて作成した他の包装袋の斜視図である。
【図１０】図１０は気体透過性フィルムを用いて作成したまた他の包装袋の斜視図である。
【図１１】図１１は気体透過性フィルムを用いて作成したさらにまた他の包装袋の斜視図である。
【図１２】図１２は気体透過性フィルムで開口を覆った容器の斜視図である。
【図１３】図１３は従来技術の気体透過性フィルムに設けられた凹み穴の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための気体透過性フィルム、その製造方法及び該気体透過性フィルムを用いた容器を例示するものであって、本発明をこれらに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し得るものである。
【００３９】
本発明の気体透過性フィルムは、所定肉厚のプラスチックフィルムからなるフィルム基材に、気体を透過させる気体透過部が設けられている。この気体透過部は、フィルム基材の長手方向に、一面から他面に向けて所定深さ凹ませ膨らませて底部が他表面から外方へ膨出した凹み部からなり、この凹み部は、上方の開口部から底部に向かって肉厚が徐々に薄肉にして底部が最も肉薄に形成したものとなっている。凹み部は、所定形状のスリット又は凹み穴などで構成されている。
【００４０】
以下、図１、図２を参照して、本発明の実施形態に係る気体透過性フィルムを説明する。なお、図１は本発明の実施形態に係る気体透過性フィルムを示し、図１は平面図、図１Ｂは図１のＩＢ部分の拡大図、図２は図１のII−II線の断面図である。
【００４１】
本発明の実施形態に係る気体透過部の凹み部は、複数本の短長のスリット３を所定の間隔をあけて配設したスリット群３Ｌで構成されている。これらのスリット３は、同じ構造となっており、上方の開口部から底部に向かって肉厚が徐々に薄肉にして底部が最も肉薄に形成したものとなっている。なお、この凹み部は、所定長さのスリット３からなるスリット群、すなわち、不連続なスリット群で形成したが比較的長い連続したスリットで形成しもよい。
【００４２】
フィルム基材２は、所定幅長、肉厚及び長さの長尺なフィルム基材を用いて、このフィルム基材に複数本の短長スリット３が長手方向に所定の間隔をあけて一列に配設されている。複数本の短長スリット３でスリット群３Ｌを構成している。スリット群３Ｌの隣接するスリット３の間隔は、気体透過性フィルムの用途によって任意の間隔にするが、包装用としては等間隔が好ましい。スリット群３Ｌは、一列に限定されず、２列以上にしてもよい。
【００４３】
フィルム基材２は、ポリプロピレン（ＰＰ）、二軸延伸ポリプロピレンフィルム（ＯＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン（ＰＡ）などの単層若しくは多層構造のプラスチックフィルムを使用する。なお、この基材は、これらに限定されるものでなく、他のプラスチックフィルムでもよい。スリット３は、多層構造フィルムの内の一層に設けても、全層に設けてもよい。すなわち、一層のフィルムにスリットを形成した後に、ラミネート加工を行って多層構造にしてもよく、また、多層構造フィルムにスリットを形成してもよい。これらの加工方法は、そのフィルムを構成する樹脂の種類或は用途によって適宜選択される。多層構造の例として、例えば、ガスバリア性の高いＰＡ、ＰＥＴに良好なシール機能を有するＰＥを積層することにより、高いガスバリア性とシール性を併せ持つフィルムを得ることができる。まず、単層又は多層構造のフィルムを用いこれらのフィルムにスリットを形成する例を説明する。
【００４４】
フィルム基材は、単層又は多層構造のフィルム材からなり、その厚さは、特に限定されないが、１５〜１００μｍの範囲が好ましい。その厚さが１５μｍより薄いとスリットの形成が難しく、例えば包装フィルムと使用する場合十分な強度が得られないことがある。また、１００μｍ以上を超えると加工が困難となる。したがって、フィルム基材の厚さは、これらの範囲内でフィルム樹脂の種類、用途などにより適宜選択される。
【００４５】
複数本のスリット３は、同じ形状の細溝からなる未貫通溝となっている。これらのスリット３は、図２に示すように、上方の開口溝３ａから底部に向かって肉厚が徐々に薄肉に山なり状に膨らませて、底部を他表面から外方へ膨出させ、しかも、この底部３ｃが最も肉薄なるようにし、断面形状が略Ｕ字状に形成されている。具体的には、図１Ｂ、図２に示すように、フィルム基材２の長手方向に幅長Ｗ、この長手方向と直交する方向に長さＬ'及び所定の深さを有している。幅長、長さ及び深さは、特に限定されないが、幅長さＷは１００〜５００μｍ、長さＬ'は１．２〜２．６ｍｍが好ましい。また、深さは、フィルム表面から計測して１．２〜２．２倍程度、これらの倍率でも、厚さの１．２〜２．２の深さにするのが好ましい。さらに、底部３ｃの最も薄い肉厚は、２μｍ〜７０μｍにするのが好ましい。なお、この肉厚は、単層、多層構造のフィルムのいずれも同じになっている。また、スリット群３Ｌの隣接するスリット間の間隔も特に限定されないが、１．５〜３．０ｍｍ程度が好ましい。したがって、このスリットは、フィルム樹脂の種類、用途などにより適宜選択される。
【００４６】
スリット３は、断面形状を略Ｕ字状にしたが、これに限定されるものでなく、他の形状、例えば断面形状Ｖ字状あるいはその他の形状にしてもよい。また、スリット群３Ｌは、所定長さのスリット複数本を非連続に配列したが、連続させてもよい。連続スリットの場合は、連続スリットの配列を直線状、折れ線状及び曲線状などにすることができる。スリット及びスリット群は、それらの形状及び底部の肉厚を変更することによって、気体透過量を調整することができる。なお、スリットに代えて、凹み穴にしてもよい。この凹み穴は、円形又は楕円形の開口及び深さを有する穴とする。丸穴の場合、その直径は例えば３０〜１５００μｍ、底部の最も薄い部分の厚さは２〜７０μｍにする。楕円形の開口も略円形穴と略同じにする。
【００４７】
次に、図３を参照して、気体透過性フィルムの製造方法を説明する。なお、図３Ａは図１の気体透過性フィルムを製造する製造装置の概略図、図３Ｂは図３ＡのIIIＢの拡大図、図３Ｃは図３ＡのIIIＣの拡大図である。
【００４８】
製造装置４は、図３Ａに示すように、フィルム基材２を前処理する前処理装置５と、フィルム基材２にスリット３を形成するスリット形成装置６とを備えている。前処理装置５は、フィルム基材２を該基材のガラス転移点を超え且つ融点未満の温度になるように処理する温度調節装置となっている。
【００４９】
この前処理装置５での温度調節は、フィルム基材にスリットを形成するのに重要になっている。フィルム基材２は、プラスチックフィルム材、すなわち、高分子材料からなり、この高分子材料は、低温下において結晶部分と非結晶部分とが共存した状態にあり、分子運動が小さいガラス状態となっている。この状態から加熱されて温度が上がると分子運動が大きくなってゴム状態となり、更に加熱されると溶けた溶融状態となる。ガラス状態からゴム状態へ移行する境目がガラス転移点、ゴム状態から溶融状態になる境目が融点となっている。したがって、フィルム基材をガラス転移点の超える温度に加熱して柔らかくすることによって、スリットを山なりにしかも底部を最も薄く圧延できる。また、この温度では、ガスバリア性を保ったままで圧延することができるので、フィルムの特性を損なわずに薄肉にしたスリットを形成できる。また、ピンホールなどがないスリットを形成できる。
【００５０】
ガラス転移点及び融点は、フィルム基材の素材によって異なる。フィルム基材にＰＰを使用する場合、このＰＰのガラス転移点がマイナス１８℃で融点は１６３℃となっているので、常温より高い温度の４０〜１２０℃の間に調節する。以下、同様にして、ＰＥＴは、ガラス転移点が８１℃で融点は２６４℃となっているので、温度を約８５〜２００℃の間、ＬＤＰＥは、ガラス転移点が−１２５℃で融点が１１５℃となっているので、常温より高い温度２０〜１００℃に調節する。また、後述するＰＥＴとＬＤＰＥをラミネートした多層構造フィルムでは、温度８５〜１００℃の範囲に調節する。
【００５１】
ＰＰ、ＰＥは、常温では既にガラス転移点を超えているが、融点は１３０℃であるので、その範囲で加工の度合いを調整することとなる。同じ基材でも、ガラス転移点を超え、融点未満の範囲で温度によってフィルムの柔らかさが異なるため、次のスリット形成装置において、軽い押圧でも温度を上げることによって容易にスリットが形成できる。
【００５２】
スリット形成装置６は、外周囲に所定間隔をあけて複数本のスリット形成歯７が配設された円板状の押圧ロール６Ａと、この押圧ロールとの間でフィルム基材２を挟み込む受けロール６Ｂとを有している。押圧ロール６Ａは所定の直径、肉厚及び硬度を有する金属性の円板状の歯車で形成されており、軸６ａを中心に回転し、スリット３を形成しながらフィルム基材２をＸ方向へ送り出す。複数本のスリット形成歯７は、図３Ｂに示すように、所定ピッチｐ及び高さｈを有する略鋸歯状の歯となっている。このスリット形成歯７は、頂部先端７ａに所定のＲ２及び底部７ｂにＲ１のＲが付けられている。ピッチｐは、特に限定されないが、２．０９４ｍｍ、高さｈは２．０ｍｍとなっている。Ｒ２は、０．０５〜１．０ｍｍの範囲であり、この範囲でも０．１〜０．２ｍｍが好ましい。０．１ｍｍ以下にすると、機械的摩耗が激しいとフィルム基材に傷がつきピンホールがあきやすくなる。１．０ｍｍ以上にすると押圧する面積を広くできる。また、Ｒ１は、０．５ｍｍとする。なお、ピッチを零にして連続した歯にしてもよい。この場合は、十分な押圧力を確保するために幅長を更に狭くする。すなわち、連続させると歯数が多くなり、その結果、単位面積が大きくなるため全体の押圧力が小さくなってしまうので、幅長を狭め、面積を小さくすることで所望の押圧力を確保する。
【００５３】
押圧ロール６Ａは本実施形態では円板状の歯車にしたが、ロール状、すなわち円筒体、円柱体にしてもよい。ロール状にすることにより、長いスリット及び連続したスリットを形成できる。スリット形成歯を設けた歯車は、特に限定されないが、例えば平歯を設けた歯車を使用するのが好ましい。この平歯は、平面視で長方形をなし、長さが１．５〜２．６ｍｍ、幅長は３０〜５００μｍ、及び立面視でフィルムの厚さに対して１．２〜２．４倍のものを使用する。この平歯を使用すると、フィルム基材の総厚５０μｍとすると、このフィルム基材の底から計測して、山の頂点までは６０〜１２０μｍとなる。この度合いは透過させたいガス量によって決める。また、スリットの形状によっては、他の形状の歯車、例えば、はすば歯を設けた歯車を使用する。このような歯車を用いて、例えば図５Ｂに示すようなスリットを形成する。
【００５４】
受けロール６Ｂは、押圧ロール６Ａと同様に、軸６ｂに中心に回転しながら、押圧ロール６Ａによってフィルム基材２にスリット３が形成される際の押圧を受け、フィルム基材２をＸ方向へ送り出す。押圧ロール６Ａは、その硬度を６０〜６３とし、受けロール６Ｂより低い硬度の金属材料で形成する。受けロール６Ｂは、所定の直径及び硬度を有する金属性の円筒体、円柱体で形成されており、硬度は６３〜６７にする。押圧ロール６Ａは、その硬度を受けロール６Ｂの硬度より低くすることによって、受けロール６Ｂが押圧ロール６Ａによって押圧を受ける際に例えば１００万ｍ加工しても削られることがない。
【００５５】
この製造装置４は、フィルム基材２を前処理装置５でガラス転移点を超える温度に処理して、スリット形成装置６に送り、このスリット形成装置６で所定温度となったフィルム基材２を押圧ロール６Ａと受けロール６Ｂとの間に挟み込んで、押圧ロール６Ａに所定の押圧力をかけてフィルム基材２を圧延してスリットを形成する（図３Ｃ参照）。このスリットは、フィルム基材の種類、その厚さに応じて、その基材の前処理温度及び押圧ロールの押圧力を調節して形成する。このスリットは、底部を薄くすると、薄くなった分だけ気体透過度が高くなるが、一方で、強度が低下する。その度合いは、前処理温度或は押圧力の少なくともいずれか一方で調節して決める。例えば、フィルム基材のガラス転移点が５０℃で融点が２１５℃であるとすると、前処理温度を６０℃或は１２０℃にすると、前者より後者が柔らかくなり、一方で押圧力は前者より後者が軽い押圧力で形成ができることになる。この押圧度は、例えば０〜０．５ＭＰａの間で調整され、特に０．２ＭＰａ前後が好ましい。なお、０．５ＭＰａは５ｋｇ／平方センチメートルである。
【００５６】
この製造装置４では、用途に応じてフィルム基材２の前処理温度及び押圧ロールの押圧力を調節して、それぞれの用途に適合するスリットを形成する。例えば、野菜包装では、厚さ２５μｍのＯＰＰ防曇フィルムの単体フィルムを用い、このフィルムに凹み部を袋内側から形成する。凹み部の最低厚さを約２μｍにする。野菜によってはこの押圧度合を異ならせて、例えば、小松菜では０．２ＭＰａで押圧し、ピッチ２ｍｍの平歯で押圧する部分の形状を長方形で長さ２ｍｍ×幅２００μｍにする。袋体の大きさ２００ｍｍ×３２０ｍｍに対しては、スリット群は横一列だけにする。
【００５７】
図４を参照して、スリットの気体透過作用を説明する。なお、図４はスリットの気体透過作用を説明する図であって、図４Ａはスリットの断面図、図４Ｂは気体透過時のスリット形状の断面図、図４Ｃは逆方向からの気体透過時のスリット形状の断面図である。
【００５８】
気体透過性フィルム１を用いて所定大きさの包装袋を作成し、この包装袋に物品を収納する際にこの物品から気体（蒸気など）が放出されて包装袋内に圧力がかかる例でこの透過作用を説明する。図４Ａのスリット３は、内圧がかかっていない状態となっている。なお、この図４Ａは、図２と同じものとなっている。
【００５９】
このスリット３に矢印Ａ方向から内圧が掛かると、図４Ｂに示すように、その圧力によりスリットの底部が延伸、膨張して風船状に膨らんでその肉厚がさらに肉薄になって、この肉薄部分３ｃ１から気体が透過する。このスリット３は、その気体透過が従来技術のスリットに比べて、透過量の調節が容易になると共に、他の作用効果を奏するものとなる。
具体的には、従来技術の凹み穴２１（図１３参照）は、底部の肉厚が略均一になっているので、極限まで薄肉にできず、現在の加工技術では８μｍ程度が限度であるが、このスリット３は、略極限（２．０μｍ程度）まで薄肉にできるので、透過量の調節が容易になる。
【００６０】
また、図４Ｃに示すように、逆方向から圧力が掛かると、スリットの底部３ｃ２が逆方向へ押圧されるが、気体透過量が図４Ｂの方向に比べて格段に少なくなる。この現象は、実験により確認されており、開口側からの透過量を１０とすると逆方向からの透過量は略１〜２程度となった。その結果、気体透過性フィルム１は、一方向からの気体の透過性がよく逆方向からの気体透過性がし難くなるので、例えば、ＭＡ包装或は二重包装などに使用すると顕著な作用効果を奏する。すなわち、ＭＡ包装には、気体透過性フィルム１の開口が内側、底部が外側に位置するようにして包装袋を作成して使用する。また、二重包装は、詰める物品に応じて、気体透過性フィルム１の開口が内側又は外側、底部が外側又は内側になるようにして包装袋を作成して使用する。例えば、アルコールガス透過のお菓子包装は、外袋と数多くの内袋があり外袋内にアンチモールド（アルコールガスを発生させるもの）を入れ内袋に外側から押圧山なり加工する。そうするとアルコールガスが数多い内袋の中に入っていく。外袋はガスバリア性のある袋になっており、内袋はＯＰＰ単体２０μｍのフィルムを用い、その袋の大きさは５０ｍｍ×７０ｍｍにする。
【００６１】
本発明の実施形態に係る気体透過性フィルム１は、複数本のスリット３を略平行に所定間隔をあけて配設したもので説明したが、これに限定されず、他の配設及び形状にしてもよい。なお、図５は他の実施形態に係る気体透過性フィルムの平面図である。
【００６２】
気体透過性フィルム１Ａは、フィルム基材２の長手方向に仮想線Ｌを描き、この直線に沿って複数本のスリット３Ａを所定の間隔をあけて配設してスリット群３ＡＬを形成したものである。また、気体透過性フィルム１Ｂは、フィルム基材２の長手方向に仮想線Ｌを描き、この直線と交差させて複数本のスリット３Ｂを配設してスリット群３ＢＬとしたものである。さらに、気体透過性フィルム１Ｃは、複数本の山型スリットを所定の間隔をあけて仮想線Ｌ上に配設してスリット群３ＣＬとしたものである。さらにまた、気体透過性フィルム１Ｄは、複数本の湾曲スリット３Ｄを所定の間隔をあけて仮想線Ｌ上に配設してスリット群３ＤＬとしたものである。これらの仮想線Ｌは、直線、折れ線及び曲線等とすることができる。
【００６３】
図６、図７を参照して、本発明のまた他の実施形態に係る気体透過性フィルム及びその製造方法を説明する。なお、図６はスリットを設けたフィルム表裏面のいずれかの面に他のフィルムをラミネートしたスリット部分の拡大断面図、図７は図６の気体透過性フィルムを製造する製造装置の概略図である。
【００６４】
気体透過性フィルム１０は、スリットＳを設けたフィルム１１のスリットの膨出側に
他のフィルムを接着剤で接合したものである。スリットＳは、スリット３と同じ構造になっており、上方の開口溝１１ａから底部に向かって肉厚が徐々に薄肉に山なり状に膨らませて、底部を他表面から外方へ膨出させて、しかも、この底部１１ｃが最も肉薄になるようにし、断面形状が略Ｕ字状或はＶ字状に形成されている。
【００６５】
接着するフィルムの組み合わせの例として、フィルム１１にはＰＥ、フィルム１３にはＰＡ、ＰＥＴを用いることが挙げられる。ガスバリア性の高いＰＡ、ＰＥＴに良好なシール機能を有するＰＥを接着することにより、高いガスバリア性とシール性を併せ持つフィルムを得ることができる。なお、この気体透過性フィルム１０の底肉厚は、フィルム１１のスリットＳの底肉厚（２〜７０μｍ）にフィルム１３の厚さ（１５〜１００μｍ）及び接着層の厚さを加えた厚さとなっている。気体透過性フィルム１０は、スリットＳを設けたフィルム１１のスリットの膨出側に、他のフィルム１３を接着剤１２で接合して形成される。この気体透過性フィルム１０の製造装置９Ａは、製造装置４にフィルム接合装置８を付加したものとなっている（図７Ａ参照）。
【００６６】
この気体透過性フィルム１０は、電子レンジ加熱用容器に好適なものとなる。気体透過性フィルム１０を用いた電子レンジ加熱用容器を電子レンジで加熱すると、内容物から水蒸気が発生して容器内圧が上昇し、フィルム１１のスリットＳから水蒸気が透過する。このとき、スリットＳは別のフィルム１３でラミネートされているため、スリットＳから透過した水蒸気がフィルム１１とフィルム１３の間の接着剤１２をはがしてこの隙間に溜まる。この水蒸気はフィルム１３が裂けるか、あるいはさらにフィルム１１と１３の隙間を通って容器の端部に設けられたシール部から透過することにより外部に放出される。これにより、電子レンジ加熱用容器が破裂することを防ぐことができる。
【００６７】
また、気体透過性フィルム１０Ａは、スリットＳを設けたフィルム１４のスリットの凹み側に他のフィルムを接着剤で接合したものである。このスリットＳは、スリット３と同じ構造になっている。スリットＳを設けたフィルム１４のスリットの凹み側に、他のフィルム１６を接着剤１５で接合する。この気体透過性フィルム１０Ａの底肉厚は、気体透過性フィルム１０の場合と同様に、フィルム１４のスリットＳの底肉厚（２〜７０μｍ）にフィルム１６の厚さ（１５〜１００μｍ）及び接着剤１５の厚さを加えた厚さとなっている。また、気体透過性フィルム１０Ａの製造装置９Ｂは、製造装置４にフィルム接合装置８を付加したものなっている（図７Ｂ参照）。
【００６８】
この気体透過性フィルム１０Ａも同様に電子レンジ加熱用容器に好適なものとなる。この気体透過性フィルム１０Ａを用いた電子レンジ加熱用容器を電子レンジで加熱すると、内容物から水蒸気が発生して容器が膨張し、内圧でフィルム１４から水蒸気が透過、あるいはフィルム１４が裂けて水蒸気が放出される。このとき、フィルム１４は別のフィルム１６でラミネートされているが、フィルム１６にはスリットＳが設けられているため、水蒸気はスリットＳの空間１４ａに溜まり、さらに内圧が高まるとスリットＳがブレークすることにより水蒸気が放出される。これにより、電子レンジ加熱用容器が破裂することを防ぐことができる。
【００６９】
これらの気体透過性フィルム１、１Ａ〜１Ｄ、１０、１０Ａは、包装容器（包装袋）や容器の開口を覆うカバーとして使用できる。以下、図８〜図１２を参照して、いくつかの包装袋、カバーの例を説明する。
【００７０】
図８、図９の包装袋１７は、気体透過性フィルム１を用いたものである。この包装袋１７は、まず、図８に示すように、気体透過性フィルム１を所定長さに切断し、折り曲げて、一端が袋口になるようにして３方を熱シールする。次いで、この包装袋１７内に食品などを詰めて袋口を熱シールにより封鎖する。図９Ａは、袋内に食品などを詰めて袋口を封鎖した状態を示している。この包装袋１７は、スリット群３Ｌの両端に位置するスリット３がシール部１８でシールされると共に、このシール部１８の近傍にスリット３が位置したものとなる。
【００７１】
この包装袋１７は、青果物、お菓子など様々な物品を詰めるのに使用できるが、冷凍食品などを詰めて電子レンジ加熱用袋としても利用できる。電子レンジ用袋として用いると、この包装袋１７が電子レンジで加熱されると、食品などから水蒸気が発生し、袋内の内圧が上昇し、スリット群３Ｌを透過して外部へ放出されるが、蒸気量が多くなると、スリット群３Ｌを透過する透過量を超え内圧が上昇し、シール部１８近傍のスリット３がシール部との間隔が狭くなっているので、この部分からブレークして、この部分から大量の蒸気を放出させる（図９Ｂ参照）。例えば、スリット３間の間隔Ｌ１を２．２ｍｍにすると、シール部１８近傍のスリット３の間隔Ｌ２は、０〜２．２ｍｍの範囲で狭くなる。この間隔Ｌ２により、この部分の強度が弱くなりブレークし易くなり、包装袋の破裂を防止できる。
【００７２】
図１０の包装袋１７Ａは、気体透過性フィルム１Ｂ（図５参照）を用いたものである。
このような形状のスリット３Ｂを設けることで、スリット３Ｂは必ず包装袋のシール部１８との境目に跨って形成されることとなる。そのため、例えば電子レンジで使用するときに、発生した水蒸気によりブレークをさせる必要がある場合、このスリットが形成された部分を確実にブレークさせることができるので、ブレークを考慮して食品を包装することができるようになる。また、上記同様に、この部分をシール部１８近傍のスリット３Ｂがシール部との間隔が狭くなるので、この部分からブレークして、この部分から大量の蒸気を放出させる（図１０Ｂ参照）。なお、図１０Ｂは図１０ＡのＸＢ部分を拡大したものである。
【００７３】
図１１の包装袋１７Ｂは、気体透過性フィルム１Ｂ（図５参照）を用いたものである。
シール部１８近傍のスリット３Ｃがシール部１８との間隔が狭くなるので、この部分からブレークして、この部分から大量の蒸気を放出させる（図１１Ｂ参照）。なお、図１１Ｂは図１０ＡのＸＩＢ部分を拡大したものである。
【００７４】
また、二重包装用の容器（袋）は、詰める物品に応じて、気体透過性フィルムの開口が内側又は外側、底部が外側又は内側になるようにして包装袋を作成して使用する。
【００７５】
図１２は、容器の開口を気体透過性フィルムで覆って密封したものである。容器１９は、上方に開口１９ｂを有する有底の容器本体１９ａの開口１９ｂを気体透過性フィルム１でシール部１８でシールしたものである。この容器は、キムチなど発酵食品に好適なものとなる。このキムチ包装に用いる気体透過性フィルム１においては、例えば、厚さの１２μｍＰＥＴに、ＰＥＴ容器に対し容易に剥離することのできるＰＥをドライラミネートして積層し、このフィルムにスリット群３Ｌを容器内側となる面から押圧することによって形成している。スリット群３Ｌの底部の最低厚さは２μｍ程度となっている。この気体透過性フィルム１をＰＥＴからなる容器本体１９ａの開口１９ｂを熱溶着でシールすることにより、発酵食品であるキムチから生じる炭酸ガスを、スリット群３Ｌを通じて程よく透過させることができる。
【００７６】
以上のように、本発明の気体透過性フィルムによれば、凹み部の底部をフィルム基材の肉厚から略極限（例えば２．０μｍ程度）まで薄肉化が可能となり、この薄肉化により気体透過度の範囲が拡大されて、広い分野への使用が可能になる。特に、包装材として有用なものとなる。すなわち、野菜、発酵食品などの包装材並びに発酵食品用及び電子レンジ加熱用などの容器に使用して有用なものとなる。また、気体透過は一方向から良好になり、逆方向から難くなるので、ＭＡ包装、二重包装などにも効果的なものとなる。
【符号の説明】
【００７７】
１〜１Ｂ、１０、１０Ａ                気体透過性フィルム
２                                    プラスチックフィルム基材
３、３Ａ〜３Ｄ、Ｓ                    スリット
３Ｌ、３ＡＬ、３ＢＬ、３ＣＬ、３ＤＬ    スリット群
４                                    製造装置
５                                    前処理装置
６                                    スリット形成装置
６Ａ                                  押圧ロール
６Ｂ                                  受けロール
７                                    スリット形成歯
８                                    接合装置
９Ａ、９Ｂ                            製造装置
１１、１４                            プラスチックフィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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