JPH06171616A

JPH06171616A - ガスバリヤ性積層フィルムのヒートシール方法

Info

Publication number: JPH06171616A
Application number: JP43A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kubota; 哲哉久保田; Shigenobu Yoshida; 重信吉田
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp; Mitsubishi Chemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1994-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】表面にケイ素酸化物薄膜層を形成した透明プラ
スチックフィルムを含み且つ少なくとも最内層にシーラ
ントフィルムを積層して成るガスバリヤ性積層フィルム
をヒートシール方法であって、上記のケイ素酸化物薄膜
層の破壊を防止し得るように改良されたガスバリヤ性積
層フィルムのヒートシール方法を提供する。【構成】一条の凸部から成るシールバーを有するヒート
シールブロックを使用し、表面にケイ素酸化物薄膜層を
形成した透明プラスチックフィルムを含み且つ少なくと
も最内層にシーラントフィルムを積層して成るガスバリ
ヤ性積層フィルムをヒートシールするに当たり、シール
製品におけるシール部の内側に相当する一条のエッジ部
が０．２〜３ｍｍの曲率半径に曲面加工されたヒートシ
ールブロックを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスバリヤ性積層フィ
ルムのヒートシール方法に関するものであり、詳しく
は、表面にケイ素酸化物薄膜層を形成した透明プラスチ
ックフィルムを含み且つ少なくとも最内層にシーラント
フィルムを積層して成るガスバリヤ性積層フィルムのヒ
ートシール方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ヒートシール方法は、一条の凸部から成
るシールバーを配置して構成されるヒートシールブロッ
クの間に、シーラントフィルムを有する積層フィルム２
枚をシーラントフィルム同士が対向するように重ね合わ
せてヒートシールする方法であり、各種の袋体などの製
造に広く使用されている。

【０００３】例えば、２本のシールバーを対向配置した
ヒートシールブロックを使用する場合は、一枚の積層フ
ィルムを折り返して重ね合わせ、その重ね合わせ面の両
端部をヒートシールすることにより袋体を形成すること
が出来る。また、コの字型に配置された３本のシールバ
ーを有するヒートシールブロックを使用する場合は、二
枚の積層フィルムを重ね合わせてヒートシールすること
により３方シールの袋体を形成することが出来、箱型に
配置された４本のシールバーを有するヒートシールブロ
ックの使用によれば、４方シールの袋体を形成すること
が出来る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、表面にケイ
素酸化物薄膜層を形成した透明プラスチックフィルムを
含み且つ少なくとも最内層にシーラントフィルムを積層
して成るガスバリヤ性積層フィルムのヒートシール方法
においては、次のような問題が見出された。すなわち、
従来のヒートシールブロックを使用したヒートシール方
法では、上記のガスバリヤ性積層フィルムのケイ素酸化
物薄膜層が破壊し、それがため、例えば、袋体の製造に
おいては、ガスバリヤ性能の十分な袋体が得られない。

【０００５】本発明は、上記実情に鑑みなされたもので
あり、表面にケイ素酸化物薄膜層を形成した透明プラス
チックフィルムを含み且つ少なくとも最内層にシーラン
トフィルムを積層して成るガスバリヤ性積層フィルムを
ヒートシール方法であって、上記のケイ素酸化物薄膜層
の破壊を防止し得るように改良されたガスバリヤ性積層
フィルムのヒートシール方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、一条の凸部から成るシールバーを有するヒートシー
ルブロックを使用し、表面にケイ素酸化物薄膜層を形成
した透明プラスチックフィルムを含み且つ少なくとも最
内層にシーラントフィルムを積層して成るガスバリヤ性
積層フィルムをヒートシールするに当たり、シール製品
におけるシール部の内側に相当する一条のエッジ部が
０．２〜３ｍｍの曲率半径に曲面加工されたヒートシー
ルブロックを使用することを特徴とするガスバリヤ性積
層フィルムのヒートシール方法に存する。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。先ず、本
発明において使用するヒートシール材料について説明す
る。本発明においては、ヒートシール材料として、表面
にケイ素酸化物薄膜層を形成した透明プラスチックフィ
ルムを含み且つ少なくとも最内層にシーラントフィルム
を積層して成るガスバリヤ性積層フィルムを使用する。

【０００８】上記の透明プラスチックフィルムとして
は、ポリエチレン、ポロプロピレン、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリ
カーボネート及びこれらの共重合物などのフィルムが使
用可能である。そして、未延伸フィルム又は一軸延伸フ
ィルム若しくは二軸延伸フィルムのいずれであってもよ
いが、強度や寸法安定性などの点から二軸延伸フィルム
が好適に使用される。

【０００９】透明プラスチックフィルムの表面にケイ素
酸化物薄膜層を形成する方法は、真空蒸着法、スパッタ
リング法、イオンプレーティング法またはプラズマＣＶ
Ｄ法等の公知の何れの方法であってもよい。例えば、真
空蒸着法の場合、蒸着物質として、ケイ素、一酸化ケイ
素、二酸化ケイ素、または、それらの混合物を用い、１
０^-3〜１０^-5Ｔｏｒｒの真空下、電子ビーム、抵抗加熱
または高周波加熱方式で蒸着物質を加熱蒸発させる。ま
た、酸素ガスを供給しながら行う反応蒸着法も採用でき
る。

【００１０】ケイ素酸化物には、１０重量％以下であれ
ば、その中に不純物としてカルシウム、マグネシウム、
または、それらの酸化物が混入していても、ガスバリヤ
性能の極端な低下は認められない。また、透明プラスチ
ックフィルムにケイ素酸化物薄膜層を形成する際、フィ
ルムと薄膜層との接着性を向上させるため、透明プラス
チックフィルムの表面に、コロナ放電処理、低温プラズ
マ処理、シランカップリング剤塗布、飽和ポリエステル
とイソシアネートの混合物を塗布する等の表面処理を施
してもよい。

【００１１】透明プラスチックフィルムに形成するケイ
素酸化物薄膜層の厚さは、１００〜３０００Åの範囲、
好ましくは２００〜２０００Åの範囲とするのがよい。
薄膜層の厚さが１００Å未満であるとガスバリヤ性能が
不十分となり、また、３０００Åを越えると薄膜層にク
ラックが起こったり剥離が発生する恐れがある。

【００１２】シーラントフィルムとしては、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、低密度ポリエチレン、線状低密度
ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー重合体、
非結晶性ポリエステルの群から適宜選択して使用するの
が好ましい。

【００１３】上記に例示した重合体には、他のポリオレ
フィン類、例えば、高圧法ポリエチレン、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、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、カルボン酸変性
ポリオレフィン等を混合することが出来る。更に、熱安
定剤、紫外線吸収剤、安定剤、顔料、帯電防止剤、滑
剤、無機微粒子、金属微粒子等を添加することが出来
る。

【００１４】ガスバリヤ性フィルムにシーラントフィル
ムを積層する方法は、公知の各種のラミネート法を採用
することが出来る。例えば、エクストルージョン・ラミ
ネート法、ドライラミネーション法等が挙げられる。エ
クストルージョン・ラミネート法の場合は、押出機のＴ
ダイの細いスリットからシーラント樹脂をガスバリヤ性
フィルムの表面のケイ素酸化物薄膜層の上に押し出して
積層し、冷却・固化する。ドライラミネーション法の場
合は、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系などの
有機溶剤型接着剤等をガスバリヤ性フィルムの表面のケ
イ素酸化物薄膜層に塗布し、乾燥により溶剤を蒸発・除
去した後、シーラントフィルムを積層して加熱・圧着す
る。ラミネートの際の加工条件は、ガスバリヤ性フィル
ムとシーラントフィルムとの組み合わせに対応して適切
に選択される。

【００１５】次に、本発明のヒートシール方法について
説明する。図１は、本発明のヒートシール方法の概要を
示す説明図、図２は、本発明において使用するヒートシ
ールブロックの斜視図、図３は、本発明において使用す
るヒートシールブロックの要部の拡大図である。

【００１６】本発明のヒートシール方法は、基本的に
は、従来の方法と同様であり、一条の凸部から成るシー
ルバー（３）を配置して構成されるヒートシールブロッ
ク（２）、（２）の間に、前述の積層フィルム２枚
（１）、（１）をシーラントフィルム同士が対向するよ
うに重ね合わせて挿入してヒートシールする方法より成
る。

【００１７】図示した例では、上下のヒートシールブロ
ック（２）、（２）の何れにもシールバー（３）、
（３）を配置してあるが、何れか一方のヒートシールブ
ロック（２）のみにシールバー（３）を配置し、他方の
ヒートシールブロック（２）にはシールバー（３）を配
置しなくてもよい。その場合、他方のヒートシールブロ
ック（２）の表面は平坦面とされる。また、図示した例
では、シールバー（３）は、ヒートシールブロック
（２）に３本配置されているが、その個数は特に限定さ
れず、ヒートシールの目的に応じて適宜選択される。

【００１８】そして、１本のシールバー（３）が配置さ
れたヒートシールブロック（２）を使用する場合は、一
枚の積層フィルムを折り返して重ね合わせ、その重ね合
わせ面の端部をヒートシールして両端開放型のシール製
品を形成することが出来る。２本のシールバー（３）が
対向配置されたヒートシールブロック（２）を使用する
場合は、一枚の積層フィルムを折り返して重ね合わせ、
その重ね合わせ面の両端部をヒートシールすることによ
り、袋体を形成することが出来る。３本のシールバー
（３）がコの字型に配置されたヒートシールブロック
（２）を使用する場合は、二枚の積層フィルムを重ね合
わせてヒートシールすることにより、３方シールの袋体
を形成することが出来る。４本のシールバー（３）が箱
型に配置されたヒートシールブロック（２）を使用する
場合は、４方シールの袋体を形成することが出来る。

【００１９】本発明の特徴は、シール製品におけるシー
ル部の内側に相当する一条のエッジ部（４）が０．２〜
３ｍｍの曲率半径に曲面加工されたヒートシールブロッ
クを使用する点にある。そして、このような特定のヒー
トシールブロックを使用することにより、上記のガスバ
リヤ性積層フィルムのケイ素酸化物薄膜層の破壊を防止
することが出来る。曲率半径が０．２ｍｍ未満の場合
は、ケイ素酸化物薄膜層の破壊や微細なクラック等の発
生を防止することが出来ず、また、３ｍｍを超える場合
は、シール部分以外のフィルム部に熱が加わり、所望の
シール幅が得られなくなる。

【００２０】ヒートシール後にシール部分の一部を耳部
として切断除去する場合は、上記の曲面加工は、シール
バー（３）の凸部の内側に位置する一条のエッジ部
（４）について行なえばよいが、シール部分を中央から
切断して２個以上のシール製品（例えば袋体）を得る場
合は、上記の曲面加工は、シールバー（３）の凸部の外
側に位置する一条のエッジ部（５）についても行なわれ
る。

【００２１】シールバー（３）の材質は、熱伝導性に優
れ、また、容易に加工できる材質であればよく、例え
ば、鉄、アルミニウム、セラミック等が用いられる。シ
ールバー（３）には、本発明の目的に支障を来さない範
囲であれば、ヒートシール後のフィルムの剥離が容易に
行えるように、テフロン加工等を施工してもよい。ま
た、シールバー（３）のエッジ部以外のシール面に波状
や格子状の模様等を加工してもよい。

【００２２】シールバー（３）の加熱方法は、直接加熱
方式または間接加熱方式の何れであってもよい。具体的
には、シールバー（３）に直接ヒーター等を埋め込む方
法、シールバー（３）にヒーター挿入用の穴を設けてそ
の穴にヒーターを挿入する方法などが挙げられる。ま
た、シールバー（３）の温度制御方法は、シールバー表
面または内部に熱伝対等の温度計を設置し、この温度を
基にヒーターの温度調節を行って所定の温度に制御する
方法が挙げられる。なお、上記の加熱は、図１に示した
本発明のヒートシール方法においては、上方に配置され
たヒートシールブロック（２）のシールバー（３）につ
いてのみ行う。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。なお、以下の諸例においては、次の方法により、
シール部のバリヤ性能確認、シール状態の評価および透
湿度の測定を行なった。

【００２４】１．シール部のバリヤ性能確認：蒸留水１
リットルに寒天２０ｇを添加して加熱溶融して一度沸騰
させ、その後、メチレンブルー（Ｃ₁₆Ｈ₁₃ＣｌＮ₃Ｓ・
ｘＨ₂Ｏ（ｘ＝３−５））０．０２ｇを添加して溶融
し、更に、メチレンブルーの青色を透明にするため、ハ
イドロサルファイト（Ｎａ₂Ｓ₂Ｏ₄）０．６２ｇを添
加して溶融する。この様にして得られた溶液は、酸素に
よる酸化作用により、透明から青色に変化するため、シ
ール部付近の内容物の色の変化（濃淡）を利用してシー
ル部のバリヤ性能を確認することが出来る。

【００２５】すなわち、シール幅１０ｍｍの３方シール
の袋体に上記の溶液を充填し、ヘッドスペースがない様
に袋体の口をシールして密閉する。このようにして得ら
れたサンプルをそれぞれ３個ずつ４０℃×９０％ＲＨの
保存条件下に置き、シール部付近の内容物の色の変化
（濃淡）を目視により確認し、０〜５迄の基準に従って
評価し、３個のの平均値を求め、シール部のバリヤ性能
を確認した。なお、数字の０は、色の変化がないことを
示し、以後、数字が大きくなるに従って色の変化が濃く
なっていることを示す。数字が大きい程、ガスバリヤ性
能が低いことを意味する。

【００２６】２．シール状態の評価：シール部の目視観
察により、シール部にシワのない良好なシール面の場合
（○）とシール部以外の部分がシールされた場合（×）
との評価を行った。

【００２７】３．透湿度の測定：内寸１００ｍｍ×１０
０ｍｍ、シール幅１０ｍｍの３方シールの袋を作製し、
袋の中に吸湿剤として、粒状の市販乾燥剤塩化カルシュ
ウム２０ｇを充填した後、残りの１辺をシールして試験
サンプルとする。試験サンプルをそれぞれ３個ずつ４０
℃×９０％ＲＨの雰囲気下に置き、重量変化からフィル
ムの透湿度を求め、３個の平均値を透湿度とした。

【００２８】実施例１ポリエチレンテレフタレートフィルムにケイ素酸化物を
蒸着したガスバリヤ性フィルム（１２μ）（三菱化成ポ
リテック（株）製、商品名：テックバリアＨ）にシーラ
ントフィルム（東京セロファン紙（株）、材質：ＬＬＤ
ＰＥ、商品名：ＴＵＸＮタイプ、４０μ）をドライラ
ミネートしてガスバリヤ性積層フィルムを得た。上下の
ヒートシールブロックの何れにも３本のシールバーをコ
の字型に配置し、全てのシールバーの内側のエッジ部が
０．２ｍｍの曲率半径に曲面加工されたヒートシールブ
ロックを使用し、シール温度１８０℃、シール時間０．
５ｓｅｃ、シール圧力３．０ｋｇ／ｃｍ²で三方をシー
ルした。得られた袋体について、シール部のバリヤ性能
確認、シール状態の評価、透湿度の測定を行ない、その
結果を表１に示した。

【００２９】実施例２〜実施例６実施例１において、シールバーの凸部のエッジ部が表１
に示すように異なる曲率半径に曲面加工されたヒートシ
ールブロックを使用した以外は、実施例１と同様に三方
をシールした。得られた袋体について、シール部のバリ
ヤ性能確認、シール状態の評価、透湿度の測定を行な
い、その結果を表１に示した。

【００３０】比較例１及び２実施例１において、シールバーの凸部のエッジ部が表２
に示すように異なる曲率半径に曲面加工されたヒートシ
ーヒートシールブロックを使用した以外は、実施例１と
同様に三方をシールした。得られた袋体について、シー
ル部のバリヤ性能確認、シール状態の評価、透湿度の測
定を行ない、その結果を表２に示した。

【００３１】

【表１】実施例１２３４５６曲率半径（ｍｍ） 0.2 3.0 0.2 1.0 2.0 3.0 ヒートシール条件温度（℃） 180 180 200 200 200 200 時間（秒） 0.5 0.5 1.0 1.0 1.0 1.0 圧力（Ｋｇ／ｃｍ²） 3.0 3.0 1.0 1.0 4.0 4.0 シール部のガスバリヤ性能 2 0 0 0 1 0 シール状態 ○ ○ ○ ○ ○ ○ 透湿度（ｇ／ｍ²・day ） 0.7 0.5 0.4 0.5 0.6 0.5 ────────────────────────────────────

【００３２】

【表２】

【００３３】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、表面にケ
イ素酸化物薄膜層を形成した透明プラスチックフィルム
を含み且つ少なくとも最内層にシーラントフィルムを積
層して成るガスバリヤ性積層フィルムをヒートシール方
法であって、上記のケイ素酸化物薄膜層の破壊を防止し
得るように改良されたガスバリヤ性積層フィルムのヒー
トシール方法が提供される。よって、本発明のヒートシ
ール方法によれば、優れたガスバリヤ性を有する袋体を
得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒートシール方法の概要を示す説明図
である。

【図２】本発明において使用するヒートシールブロック
の斜視図である。

【図３】本発明において使用するヒートシールブロック
の要部の拡大図である。

【符号の説明】

１：ガスバリヤ性積層フィルム２：ヒートシールブロック３：シールバー４：内側に位置する一条のエッジ部５：外側に位置する一条のエッジ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一条の凸部から成るシールバーを有する
ヒートシールブロックを使用し、表面にケイ素酸化物薄
膜層を形成した透明プラスチックフィルムを含み且つ少
なくとも最内層にシーラントフィルムを積層して成るガ
スバリヤ性積層フィルムをヒートシールするに当たり、
シール製品におけるシール部の内側に相当する一条のエ
ッジ部が０．２〜３ｍｍの曲率半径に曲面加工されたヒ
ートシールブロックを使用することを特徴とするガスバ
リヤ性積層フィルムのヒートシール方法。