(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシールされる表面に多数の第１の凸部と、該第１の凸部より平均的に高さが低い、多数の第２の凸部とが形成された包装フィルムであって、ヒートシールされる表面同士の静摩擦係数が０．２５以下、かつブロッキング力が０．２５Ｎ／２５．４ｍｍ以下であるヒートシール層を有することを特徴とする包装フィルム。
【請求項２】
透明性を有し、ヘイズが２５％以下であることを特徴とする請求項１に記載の包装フィルム。
【請求項３】
前記ヒートシール層は、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に記載のＤＳＣ法で、加熱速度１０℃／分で昇温した際の最大ピークである融解温度が１０５℃以下のポリオレフィン樹脂からなることを特徴とする請求項１または２に記載の包装フィルム。
【請求項４】
前記ポリオレフィン樹脂は、低密度ポリエチレンおよび／またはエチレン系共重合体であることを特徴とする請求項３に記載の包装フィルム。
【請求項５】
溶融樹脂をクーリングロールで冷却してヒートシール層を形成させるヒートシール層の形成方法において、
メッキされる前に平均粒子径１５０〜３００μｍのガラスビーズが吹き付けられて形成された第１の凹部と、メッキされた後に平均粒子径５０〜１８０μｍのガラスビーズが吹き付けられて形成された第２の凹部とをロール表面に有するクーリングロールで溶融樹脂を冷却しながら、前記クーリングロールの前記第１の凹部を転写して、前記ヒートシール層に第１の凸部を形成するとともに、前記第２の凹部を転写して、前記ヒートシール層に第２の凸部を形成することを特徴とするヒートシール層の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品、医薬品、医療器具、電子部品などを包装する包装フィルムおよびヒートシール層の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品、医薬品、医療器具、電子部品などの包装には、強度が高く、適度なガスバリヤ性および防湿性を有する、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレンの延伸フィルムが広く使用されている。包装する際には、フィルムをヒートシールするのが一般的であるが、これらのフィルムは比較的融点が高く、ヒートシールすることが困難である。そこで、通常は、これらのフィルムの上に、低融点のオレフィン系樹脂からなるヒートシール層を、ドライラミネート法や押出ラミネート法などにより積層してヒートシール性を付与する。ヒートシール層として用いられる低融点のオレフィン系樹脂としては、高圧法低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・α−オレフィン共重合体などが挙げられる。場合によっては、これらのオレフィン系樹脂が単層で用いられることもある。
【０００３】
ところで、近年、高速自動包装機が開発されて包装速度は大幅に向上しているが、高速の包装に対応するためには、より低い温度でヒートシールできるヒートシール層が求められている。より低い温度でヒートシールするには、より融点の低い樹脂を使用すればよいが、融点が低くなると、樹脂の弾性率が小さくなるため、その樹脂からなるヒートシール層は軟らかくなり、ブロッキングしやすくなる上に、滑り性が低くなり、生産性が低下する問題があった。
そこで、ブロッキングを防止するために、ヒートシール層表面にコーンスターチ微粉を散布することがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ブロッキング防止剤としてコーンスターチなどの食品を用いると、黴や菌が発生しやすいという問題があった。また、医薬品、医療器具、電子部品などの包装においては、異物の混入や付着が厳しく制限されるため、コーンスターチなどのブロッキング防止剤が使用されていない包装フィルムが求められていた。
ブロッキング防止剤を使用しない包装フィルムとしては、例えば、特開平５−２４１５８号公報に開示されている。この包装フィルムは、スリップ防止剤およびブロッキング防止剤を含有しない透明なヒートシール層の表面に、高さ０．２〜３０μｍ、平面面積３００〜２０００００μｍ2 の凸部が凸部含有率０．４〜５０％で多数形成されている。
しかしながら、融点の低い樹脂からなるフィルムを用いた場合、弾性率が低いので、凸部含有率が５０％未満では凸部以外の部分が重なりやすく、ブロッキング防止性および滑り性が向上しなかった。したがって、包装の生産性が十分に向上しなかった。また、凸部含有率が５０％を超えると、光が散乱してしまい、透明性が低下することがあり、包装の意匠性を低下させることがあった。
本発明は、前記事情を鑑みて行われたものであり、ブロッキング防止剤を使用しなくても、高ブロッキング防止性および高滑り性を発現し、包装の生産性が高い包装フィルムおよびヒートシール層の形成方法を提供することを目的とする。さらには、透明性を兼ね備え、包装内部を容易に視認できる包装フィルムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の包装フィルムは、ヒートシールされる表面に多数の第１の凸部と、該第１の凸部より平均的に高さが低い、多数の第２の凸部とが形成された包装フィルムであって、前記包装フィルムのヒートシールされる表面同士の静摩擦係数が０．２５以下、かつブロッキング力が０．２５Ｎ／２５．４ｍｍ以下であるヒートシール層を有することを特徴としている。
ここで、ブロッキング力とは、２枚のフィルムのヒートシール層を重ね合わせ、６０℃、０．５ＭＰａ、３０分間熱プレスし、次いで、２枚のフィルムのヒートシール層間を剥離速度３００ｍｍ／分で剥離して測定した際の剥離強度のことである。
なお、本発明の包装フィルムにおいては、透明性を有し、ヘイズが２５％以下であることが好ましい。
また、前記ヒートシール層は、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に記載のＤＳＣ法で、加熱速度１０℃／分で昇温した際の最大ピークである融解温度が１０５℃以下のポリオレフィン樹脂からなることが好ましい。
また、前記ポリオレフィン樹脂は、低密度ポリエチレンおよび／またはエチレン系共重合体であることが好ましい。
【０００６】
本発明のヒートシール層の形成方法は、溶融樹脂をクーリングロールで冷却してヒートシール層を形成させる際に、
メッキされる前に平均粒子径１５０〜３００μｍのガラスビーズが吹き付けられて形成された第１の凹部と、メッキされた後に平均粒子径５０〜１８０μｍのガラスビーズが吹き付けられて形成された第２の凹部とをロール表面に有するクーリングロールで溶融樹脂を冷却しながら、前記クーリングロールの前記第１の凹部を転写して、前記ヒートシール層に第１の凸部を形成するとともに、前記第２の凹部を転写して、前記ヒートシール層に第２の凸部を形成することを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の包装フィルムの一実施形態例について図１を参照しながら説明する。この包装フィルム１０は、基材層１１と、基材層１１の上に形成されたヒートシール層１２とを有して構成されている。そして、この包装フィルム１０は、ヘイズが２５％以下、かつブロッキング力が０．２５Ｎ／２５．４ｍｍ以下である。基材層１１としては、透明性が高くかつ機械的強度に優れていれば特に制限されないが、例えば、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、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ナイロン−６、ナイロン−６６などのポリアミド、ポリプロピレン、などを二軸延伸したフィルムが挙げられる。
【０００８】
ヒートシール層１２は、包装フィルム１０を重ねた際に接触面積を減少させる目的で、ヒートシール層１２の表面に、第１の凸部１３と、第１の凸部１３より平均的に高さが低い第２の凸部１４とが形成されている。
ヒートシール層１２表面同士の静摩擦係数は０．２５以下である。ここで、静摩擦係数はＪＩＳ  Ｋ  ７１２５に準拠して測定した値である。
ヒートシール層１２の材料としては、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に記載のＤＳＣ法で、加熱速度１０℃／分で昇温した際の最大ピークである融解温度が１０５℃以下のポリオレフィンであることが好ましい。前記融解温度が１０５℃以下であると、ヒートシールする速度を速くできるので、包装の生産性が向上する。
融解温度が１０５℃以下のポリオレフィンの中でも、低密度ポリエチレン、エチレン系共重合体が好ましい。低密度ポリエチレン、エチレン系共重合体は、ヒートシール性に優れるだけでなく、安価であるので、コストを低くできる。ここで、エチレン系共重合体とは、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン・α−オレフィン共重合体のことである。
エチレン・α−オレフィン共重合体のα−オレフィンとしては、例えば、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテンなどが挙げられる。これらの中でも、ヒートシール強度、コストなどから、炭素数４〜８のα−オレフィンが好ましい。また、上述したα−オレフィンは２種以上用いてもよい。
【０００９】
エチレン・α−オレフィン共重合体の製造方法については特に制限されず、例えば、高圧重合法、気相重合法、溶液重合法、スラリー重合法、塊状重合などが挙げられる。また、重合する際に使用される重合触媒としては、チーグラー触媒、シングルサイト触媒などの遷移金属錯体触媒などが挙げられるが、シングルサイト触媒を用いることが好ましい。シングルサイト触媒を用いたエチレン・α−オレフィン共重合体は分子量および組成が均一であるため、低温ヒートシール性および機械的強度を兼ね備えたものが容易に得られる。
【００１０】
上述した包装フィルム１０が２枚重ねられた場合、図３に示すように、第１の凸部１３，１３・・・および第２の凸部１４，１４・・・によって包装フィルム１０同士の接触面積が小さくなるので、ブロッキング力が低下する。さらに、第２の凸部１４は、平均的に高さが低いため、凸部による光の散乱を抑制できる。そのため、透明性が低下しない。このように、平均的に高さが異なる二種類の凸部が混在することによって、ブロッキング力を低下させると同時に、ヘイズを低下させることもできる。
また、第１の凸部１３および第２の凸部１４は滑らかな球面状の形状を有していることが好ましい。第１の凸部１３および第２の凸部１４は滑らかな球面状の形状であることで、滑り性をより向上させることができる。そのような意味では、クーリングロールに凹部を形成するに際し、ガラスビーズを用いることが好ましい。
なお、ヒートシール層１２が第１の凸部１３または第２の凸部１４のいずれか一方だけを有しても、ブロッキング力の低下と透明性向上とを同時に達成することはできない。例えば、包装フィルム１０表面に第１の凸部１３のみを間隔を疎に形成した場合、凸部間の平滑な部分での接触面積が大きくなり、ブロッキング防止性が十分に高くならない。また、包装フィルム１０表面に第１の凸部１３のみを間隔を密に形成した場合、凸部による光散乱が起きやすくなり、透明性が低くなる。一方、包装フィルム１０表面に第２の凸部１４のみを形成した場合、接触面積が十分に小さくならず、ブロッキング力は低くならない。
【００１１】
このような結果、ヒートシール層１２表面の静摩擦係数が０．２５以下、かつブロッキング力が０．２５Ｎ／２５．４ｍｍ以下、さらには包装フィルム１０のヘイズが２５％以下となる。そして、このような包装フィルム１０は、ブロッキング防止剤を使用しなくても、高ブロッキング防止性と、高滑り性と、高透明性とを兼ね備えることができる。その結果、包装の生産性が高くなる上に、包装内部を容易に視認できる。
【００１２】
次に、本発明のヒートシール層の形成方法について説明する。ヒートシール層１２を形成する方法としては、生産性の点から、押出ラミネート法が好ましい。以下に、押出ラミネート法を例に挙げて具体的にヒートシール層の形成方法について説明する。押出ラミネート法による製造では、図２に示すように、樹脂を押出機２１で溶融し、溶融した樹脂を押出機２１の吐出口に取り付けられたＴダイ２２から押し出して、後にヒートシール層１２となる溶融樹脂フィルム２３を形成させる。それとともに、この溶融樹脂フィルム２３を基材１１上に積層する。次いで、クーリングロール２４を圧着させ、溶融樹脂フィルム２３を冷却して包装フィルム１０を得る。
【００１３】
このヒートシール層の形成方法において、少なくとも溶融樹脂フィルム２３に接するクーリングロール２４には表面加工が施されている。クーリングロール２４のロール表面の加工は、まず、平均粒子径１５０〜３００μｍのガラスビーズをロール表面に吹き付けて、第１の凹部を形成する。次いで、第１の凹部が形成されたロール表面にクロムめっきを施す。クロムめっき層の厚さは、５０〜１５０μｍであることが好ましい。次いで、クロムめっきを施したロール表面に、平均粒子径５０〜１８０μｍのガラスビーズを吹き付けて、第２の凹部を形成する。
この表面加工において、第１の凹部の形成に使用したガラスビーズの平均粒子径は、第２の凹部の形成に使用したガラスビーズの平均粒子径よりも大きいため、第１の凹部の方が第２の凹部よりも平均して大きくなる。
なお、クーリングロールの表面はクロムめっきされることで硬度が上昇するので、第１の凹部の形成に使用するガラスビーズの平均粒子径は、第２の凹部の形成に使用するガラスビーズの平均粒子径とほぼ同じまたはやや小さくても、第１の凹部を第２の凹部より平均的に大きくすることができる。
また、凹部形成の際、ガラスビーズを使用するのは、ガラスビーズは真球に近いものが得られ、かつ適度な硬度を有しているためである。真球に近く、適度な硬度を有しているガラスビーズをロール表面に吹き付けると、球体の一部をほぼ転写した滑らかな球面状の凹部を形成させることができる。
【００１４】
このように、クーリングロール２４には第１の凹部と第２の凹部とが形成されているから、クーリングロール２４を溶融樹脂フィルム２３に圧着させると、第１の凹部が転写されて第１の凸部１３が形成され、第２の凹部が転写されて第２の凸部１４が形成される。
この際、第１の凹部は第２の凹部よりも平均して深いため、第１の凸部１３は第２の凸部１４より平均して高くなる。また、第１の凹部および第２の凹部は滑らかな球面状の形状を有しているため、転写されて形成される第１の凸部１３および第２の凸部１４も滑らかな球面状の形状となる。
【００１５】
このような、ヒートシール層の形成方法では、クーリングロール２４に形成された第１の凹部および第２の凹部を転写してヒートシール層１２に第１の凸部１３および第２の凸部１４を形成する。この方法は、既存の製造装置のクーリングロールを表面加工されたものに交換するだけで良く、多額の設備投資を必要としない。また、製造工程を変更せずに、ヒートシール層１２に凸部を形成させることができ、結果的に、ヒートシールされる表面同士の静摩擦係数が０．２５以下、ヘイズが２５％以下、ブロッキング力が０．２５Ｎ／２５．４ｍｍ以下であるヒートシール層を形成させることができる。
【００１６】
【実施例】
（実施例１）
直鎖状低密度ポリエチレン（密度；９１２ｋｇ／ｍ3 、ＭＩ；８ｇ／１０分）からなり、中間層となる溶融樹脂フィルムを厚さ１５μｍとなるようにＴダイから溶融押出し、基材である厚さ１５μｍの延伸ナイロンフィルム上に積層した。さらに、直鎖状低密度ポリエチレン（密度；９００ｋｇ／ｍ3 、ＭＩ；８ｇ／１０分）からなる溶融樹脂フィルムをＴダイから溶融押出し、中間層の上に積層してヒートシール層を形成させて、基材と中間層とヒートシール層とからなる積層フィルムを形成した。そして、表面加工が施されたクーリングロールにヒートシール層を圧着させることにより、ヒートシール層を冷却するとともに、ヒートシール層に高さの平均が異なる２種類の凸部を形成させて、包装フィルムを得た。使用したクーリングロールのロール表面加工は、まず、平均粒子径２５０〜３００μｍのガラスビーズをロール表面に吹き付けて第１の凹部を形成した。そして、第１の凹部が形成されたロール表面をクロムめっきし、さらにクロムめっきされたロール表面を、平均粒子径１５０〜１８０μｍのガラスビーズを吹き付けて、第２の凹部を形成した。なお、一回目のガラスビーズの吹き付けを前打といい、二回目のガラスビーズの吹き付けを後打という。
【００１７】
（実施例２）
前打粒子の平均粒子径を１５０〜１８０μｍとした以外は実施例１と同様にしてクーリングロールを加工し、そのクーリングロールを用いて包装フィルムを得た。
（実施例３）
後打粒子の平均粒子径を７５〜９０μｍとした以外は実施例２と同様にしてクーリングロールを加工し、そのクーリングロールを用いて包装フィルムを得た。
【００１８】
（比較例１）
粒子を珪砂、前打粒子の粒子径を２５０〜３２０μｍとし、後打を省略した以外は実施例１と同様にしてクーリングロールを加工し、そのクーリングロールを用いて包装フィルムを得た。
（比較例２）
粒子を珪砂とし、前打を省略し、後打粒子の粒子径を３２０〜３７０μｍとした以外は実施例１と同様にしてクーリングロールを加工し、そのクーリングロールを用いて包装フィルムを得た。
（比較例３）
粒子をアルミナとし、前打を省略し、後打粒子の粒子径を１５０〜２２０μｍとした以外は実施例１と同様にしてクーリングロールを加工し、そのクーリングロールを用いて包装フィルムを得た。
（参考例）
比較例３で得た包装フィルムにおいて、コーンスターチ粉を散布したものである。
【００１９】
なお、実施例１〜３、比較例１〜３、参考例で使用したクーリングロールの表面加工の方法および表面粗さについて表１に示す。表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠して測定した。表中、Ｒａは算術平均粗さを示し、Ｒｙは最大高さを示し、Ｒｚは十点平均粗さを示す。
【００２０】
【表１】
0003866097.tif 000002
【００２１】
実施例１〜３、比較例１〜３、参考例について、ヘイズ、静摩擦係数、ブロッキング力を以下の方法で測定した。また、その測定結果を表２に示す。
（ヘイズ）
ＪＩＳ  Ｋ  ７１０５に準拠して測定した。
（静摩擦係数）
ＪＩＳ  Ｋ  ７１２５に準拠して測定した。
（ブロッキング力）
２枚のフィルムのヒートシール層を重ね合わせ、６０℃、０．５ＭＰａ、３０分間熱プレスし、次いで、２枚のフィルムのヒートシール層間を剥離速度３００ｍｍ／分で剥離して剥離強度を測定した。この剥離強度をブロッキング力とした。
【００２２】
【表２】
0003866097.tif 000003
【００２３】
実施例１〜３は、第１の凸部および第２の凸部が形成されていたので、静摩擦係数が０．２５以下、かつヘイズが２５％以下、かつブロッキング力が０．２５Ｎ／２５．４ｍｍであり、高い透明性と、高いブロッキング防止性とを兼ね備えていた。
一方、比較例１は、第２の凸部が形成されていなかったので、ヘイズが低かったものの、静摩擦係数およびブロッキング力が高かった。
比較例２は、凸部の高さが高かったため、静摩擦係数およびブロッキング力が低かったものの、ヘイズが高く、透明性に劣っていた。
比較例３は、第１の凸部が形成されていなかったので、静摩擦係数およびヘイズが低かったものの、ブロッキング防止性に劣っていた。
【００２４】
以上、本発明について実施例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、ヒートシール層を単層のフィルムに成形し、単体で又は他の基材と積層して包装フィルムとしたり、ヒートシール層に補助的にスリップ剤やシリカ粒子などのブロッキング防止剤を配合したりするなど、本発明の要旨を変更しない範囲で種々変更して差し支えない。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、平均的な高さが異なり、滑らかな形状を有する２種類の凸部により、重ねた際の接触面積が小さくなり、ヒートシール層表面同士の静摩擦係数が０．２５以下かつブロッキング力が０．２５Ｎ／２５．４ｍｍ以下である。したがって、ブロッキング防止剤を使用しなくても、高ブロッキング防止性と、高滑り性とを兼ね備え、包装の生産性を高くすることができる。また、ヘイズが２５％以下にすることにより、高透明性をさらに兼ね備えることにより、包装内部を容易に視認できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る包装フィルムの一実施形態例を示す断面図である。
【図２】  実施形態例の包装フィルムを製造する製造装置の一例を模式的に示す図である。
【図３】  実施形態例の包装フィルムを２枚重ねたときの断面図である。
【符号の説明】
１０  包装フィルム
１２  ヒートシール層
１３  第１の凸部
１４  第２の凸部
２３  溶融樹脂フィルム
２４  クーリングロール
【図１】
0003866097.tif 000004
【図２】
0003866097.tif 000005
【図３】
0003866097.tif 000006