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技術 ヒートシール用フィルム

出願人 大阪シーリング印刷株式会社
発明者 吉田雅彦木村貴之古澤寛樹増田知美盛屋美和
出願日 2018年12月12日 (2年0ヶ月経過) 出願番号 2018-232527
公開日 2020年6月18日 (6ヶ月経過) 公開番号 2020-093447
状態 未査定
技術分野 被包材 積層体(2)
主要キーワード 製品メーカー 読み取り性 溶着状態 加熱温度範囲 ヒートシールフィルム 発色材料 SBR ヒートシール後
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年6月18日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

生産性を損なうことなく、シール部が発色しないヒートシールを行うことが可能なヒートシール用フィルムの提供。

解決手段

加熱により熱溶着させるためのヒートシール層10と、加熱により発色する感熱層40とを有し、ヒートシール層10のヒートシール温度は、感熱層40の発色温度より低いヒートシール用フィルム。

概要

背景

加熱により熱溶着させるためのヒートシール層と加熱により発色する感熱層とを含むヒートシール用フィルムを用い、ヒートシールによって、包装材製袋を行う方法が提案されている。該方法によると、容易に商品等の包装が可能となる。しかし、ヒートシールにより、シール部の感熱層が発色する場合がある(図3に示すHS1)。シール部の発色は、包装材の美観阻害する。低温でのヒートシールにより、シール部の発色を防ぐことは可能である。しかし、低温でのヒートシールは時間がかかり、商品等の生産性が低くなる。

概要

生産性を損なうことなく、シール部が発色しないヒートシールを行うことが可能なヒートシール用フィルムの提供。加熱により熱溶着させるためのヒートシール層10と、加熱により発色する感熱層40とを有し、ヒートシール層10のヒートシール温度は、感熱層40の発色温度より低いヒートシール用フィルム。

目的

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、生産性を損なうことなく、ヒートシールによりシール部が発色しないヒートシール用フィルムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

加熱により熱溶着させるためのヒートシール層と、加熱により発色する感熱層とを有し、該ヒートシール層のヒートシール温度が、該感熱層の発色温度よりも低い、ヒートシール用フィルム

請求項2

前記ヒートシール層のヒートシール温度が、前記感熱層の発色温度より5℃以上低い、請求項1に記載のヒートシール用フィルム。

請求項3

前記ヒートシール層のヒートシール温度が115℃以下であり、前記感熱層の発色温度が120℃以上である、請求項2に記載のヒートシール用フィルム。

請求項4

前記感熱層が、融点が50℃以上の滑剤を含む、請求項1から3のいずれかに記載のヒートシール用フィルム。

技術分野

0001

本発明は、ヒートシール用フィルムに関する。

背景技術

0002

加熱により熱溶着させるためのヒートシール層と加熱により発色する感熱層とを含むヒートシール用フィルムを用い、ヒートシールによって、包装材製袋を行う方法が提案されている。該方法によると、容易に商品等の包装が可能となる。しかし、ヒートシールにより、シール部の感熱層が発色する場合がある(図3に示すHS1)。シール部の発色は、包装材の美観阻害する。低温でのヒートシールにより、シール部の発色を防ぐことは可能である。しかし、低温でのヒートシールは時間がかかり、商品等の生産性が低くなる。

先行技術

0003

特開2016−093961号公報

発明が解決しようとする課題

0004

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、生産性を損なうことなく、ヒートシールによりシール部が発色しないヒートシール用フィルムを提供することである。

課題を解決するための手段

0005

本発明のヒートシール用フィルムは、加熱により熱溶着させるためのヒートシール層と、加熱により発色する感熱層とを有し、該ヒートシール層のヒートシール温度が、該感熱層の発色温度よりも低い。
1つの実施形態においては、上記ヒートシール層のヒートシール温度が、上記感熱層の発色温度よりも5℃以上低い。
1つの実施形態においては、上記ヒートシール層のヒートシール温度が115℃以下であり、上記感熱層の発色温度が120℃以上である。
1つの実施形態においては、上記感熱層は、融点が50℃以上の滑剤を含む。

発明の効果

0006

本発明によれば、生産性を損なうことなく、ヒートシールによりシール部が発色しないヒートシール用フィルムを提供することができる。

図面の簡単な説明

0007

本発明の1つの実施形態によるヒートシール用フィルムの概略断面図である。
本発明の1つの実施形態によるヒートシール用フィルムの概略平面図である。
従来構成によるヒートシール用フィルムの概略平面図である。

0008

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

0009

(ヒートシール用フィルム)
図1は、本発明の1つの実施形態によるヒートシール用フィルムの概略断面図である。図示例のヒートシール用フィルム100は、ヒートシール層10と、感熱層40とを有する。ヒートシール用フィルム100は、図示例のように、必要に応じて、基材層20と、アンダー層30と、中間層50と、トップ層60と、印刷層70とを有していてもよい。本発明の実施形態においては、ヒートシール層10のヒートシール温度は、感熱層40の発色温度よりも低い。

0010

本発明の実施形態においては、上記のとおり、ヒートシール層10のヒートシール温度は感熱層40の発色温度より低く、好ましくは5℃以上低い。具体的には、ヒートシール層10のヒートシール温度は好ましくは115℃以下であり、より好ましくは95℃〜115℃であり、さらに好ましくは105℃〜115℃である。感熱層40の発色温度は好ましくは120℃以上であり、より好ましくは120℃〜140℃であり、さらに好ましくは120℃〜130℃である。このような構成であれば、図2に示すように、シール部HS2が発色しないヒートシール用フィルム100が得られ得る。

0011

(ヒートシール層)
ヒートシール層10は、ヒートシール層10同士を互いに密着させた状態で加熱することにより、溶着させることができる。本明細書においては、ヒートシール層が溶着状態となる温度をヒートシール温度とする。この性質を利用して、袋状に形成した包装シートを同様の状態で加熱することにより封緘、すなわちヒートシールすることができる。

0012

ヒートシール層10は、代表的にはヒートシール性を有する物質で構成される。本発明においては、ヒートシール層10は、ヒートシール温度が好ましくは115℃以下であり、より好ましくは95℃〜115℃であり、さらに好ましくは105℃〜115℃である物質で構成され得る。ヒートシール層10を構成する物質としては、LDPE(低密度ポリエチレン)、HDPE(高密度ポリエチレン)、CPP無延伸ポリプロピレン)、OPP(二軸延伸ポリプロピレン)、ポリオレフィン樹脂ポリプロピレンポリブチレンなど)、オレフィン酢酸ビニル共重合体エチレン−酢酸ビニル共重合体など)、オレフィン−(メタアクリル酸共重合体(エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、またはその金属架橋物など)が挙げられる。

0013

ヒートシール層10は、上記樹脂材料からなるフィルムを基材層20に積層することにより形成してもよいし、上記樹脂材料を、基材層20を構成する樹脂とともに共押出しすることにより基材層20上に形成してもよい。また、基材層20上に、ヒートシール層10を構成する材料を塗工することにより形成してもよい。

0014

ヒートシール層10の厚みは、積層や共押出しにより形成する場合は、好ましくは1μm〜100μmであり、より好ましくは10μm〜30μmである。塗工により形成する場合は、好ましくは0.1μm〜10μmであり、より好ましくは0.5μm〜3.0μmである。

0015

(基材層)
基材層20は、ヒートシール用フィルム100の強度を担保する機能を有する。基材層20は、透明性を有し、包装強度が得られる部材であれば様々な材料を用いることができる。基材層20を構成する材料としては、例えば、二軸延伸ポリプロピレンフィルムOPPフィルム)、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリスチレンなどのスチレン樹脂ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂ポリカーボネートなどのカーボネート系樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。基材層20は、未延伸フィルムであってもよく、延伸フィルムであってもよい。延伸フィルムは、一軸延伸フィルムおよび二軸延伸フィルムのいずれであってもよい。基材層20は、単層フィルムであってもよく、多層フィルムであってもよい。さらに、基材層20は、無色透明であってもよく、有色透明であってもよい。なお、基材層20の詳細については、特開2016−093961号公報に記載されており、当該公報の記載は、本明細書に参考として援用される。

0016

(アンダー層) アンダー層30は、基材層20と感熱層40との密着性を高めるために設けられている。アンダー層30は、結着剤を主成分として形成されており、必要に応じて充填剤が用いられている。結着剤および充填剤としては、後述する感熱層40の結着剤および充填剤として例示したものを用いることができる。

0017

(感熱層)
感熱層40は、加熱により発色する発色材料を含み、これにより感熱層40に感熱印字することができる。発色材料としては、加熱により発色可能である限り特に制限されず、単独で発色可能な染料を使用してもよく、透明または淡色の染料(代表的には、ロイコ染料)と、この染料を加熱により発色させることができる顕色剤とを組み合わせて使用してもよい。ロイコ染料と顕色剤とを組み合わせた発色材料は、一般的な感熱記録紙などでも使用されており、入手し易く、汎用性が高い。感熱層40は、代表的には、図1に示すように、アンダー層30の上側に配置される。なお、本明細書において、「印刷」というときは、インキや染料等で、トップ層等に直接彩色・図形描写文字印刷等をすることを指し、「印字」というときは、感熱層を発色させて彩色・図形描写・文字印刷等をすることを指す。

0018

ロイコ染料としては、公知のものが使用でき、例えば、トリフェニルメタンフタリド系、トリアリルメタン系、フルオラン系、フェノチジアン系、チオフルオラン系、キサンテン系、インドフタリル系、スピロピラン系、アザフタリド系、クロメノピラゾール系、メチン系、ローダミンアニリノラクタム系、ローダミンラクタム系、キナゾリン系、ジアザキサンテン系、ビスラクトン系などの各種のロイコ染料が挙げられる。ロイコ染料は、一種を単独で使用してもよいが、二種以上を組み合わせて使用することで、所望の色の印字を行うことができる。

0019

顕色剤としては、酸性物質などの電子受容体が使用できる。顕色剤は、ロイコ染料の種類に応じて、適宜選択でき、公知のものが使用できる。顕色剤としては、例えば、酸性無機物ベントナイトゼオライトシリカゲルなど)、カルボン酸ステアリン酸などの脂肪族モノカルボン酸;シユウ酸、マレイン酸などのポリカルボン酸酒石酸クエン酸コハク酸などの脂肪族ヒドロキシカルボン酸安息香酸などの芳香族カルボン酸など)の他、フェノール性水酸基を有する化合物が例示できる。これらの顕色剤は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて使用できる。

0020

本発明の実施形態においては、感熱層40は滑剤を含む。該滑剤の融点は、好ましくは50℃以上であり、より好ましくは50℃〜120℃である。このような構成であれば、感熱層40の発色温度が高くなる。その結果、ヒートシール層のヒートシール温度との差が大きくなり、シール部が発色しないヒートシール用フィルムが得られ得る。滑剤としては、ワックスパラフィンワックスカルナバワックス等のエステルワックスポリエチレンワックスなどのポリオレフィンワックスなど)、油脂類オレイン酸などの高級脂肪酸、高級脂肪酸塩(ステアリン酸亜鉛などの金属石鹸など)、鯨油などの動物性油脂植物性油脂など)およびシリコーンオイルなどが挙げられる。融点が50℃以上の滑剤と融点が50℃未満の滑剤とを組み合わせて用いてもよい。

0021

一般的に、感熱層40に用いられる滑剤に関しては、比較的融点の低い滑剤を用いることにより、加熱により滑剤が溶融し易いため、低温度で容易に発色させることが可能である。また、ヒートシール層10の材料に関しても、比較的融点の低い材料を用いることにより、加熱により溶融し易いため、低温度で容易に溶着することが可能である。しかしながら、感熱層40の発色温度と、ヒートシール層10のヒートシール温度とが同じ場合には、ヒートシールした際にヒートシール部が発色してしまうといった問題点がある。本発明の実施形態によれば、感熱層40に用いられる滑剤として比較的融点の高い滑剤を用いることにより、ヒートシールする際に滑剤が溶融し難くなるため、ヒートシールした際にヒートシール部が発色しないヒートシール用フィルムを実現することができるとともに、サーマルヘッド等の加熱装置加熱温度範囲内において感熱層40を効果的に発色させることができる。すなわち、上記のような、低温度でヒートシールする際にヒートシール部の発色を抑制しながら確実にヒートシールすることができ、高温度で感熱層40を効果的に発色させることができ、かつ、文字数字、図柄およびバーコード等の読み取り性に優れた包装材が実現できるという効果は予期せぬ優れた効果である。そして、上記のように、一般的に発色を悪化させる高融点の滑剤をあえて感熱層40に用いることは、業界の技術常識とは逆方向の技術的思想に基づいて得られたものである。

0022

また、感熱層40は、必要に応じて、充填剤および結着剤を含み得る。充填剤としては、無機充填剤シリカ等)、有機充填剤(ポリスチレン(PS)などのスチレン樹脂、ポリエチレン(PE)などのオレフィン樹脂ポリメチルメタクリレートPMMA)などのアクリル樹脂尿素樹脂などの各種樹脂粒子など)などが挙げられる。結着剤としては、樹脂および高分子合成高分子天然高分子など)などが使用でき、親水性または水溶性の結着剤、水分散性の結着剤が好ましい。なお、充填剤および結着剤の詳細については、特開2016−093961号公報に記載されており、当該公報の記載は、本明細書に参考として援用される。

0023

感熱層40は、例えば、上記の材料を分散媒に分散させて塗工液を調製し、基材層20の表面に塗布し、塗膜を乾燥することにより形成することができる。感熱層40の構成材料を分散媒に分散させる際には、公知のミキサーの他、サンドミルビーズミルなどの公知の粉砕器などを用いてもよい。分散媒としては、例えば、アルコールケトン、およびニトリルなどの有機溶媒を用いてもよく、好ましくは水を用いる。

0024

感熱層40は、図1に示すようにアンダー層30の表面全体に形成されていてもよいし、印字したい部分がヒートシールフィルムの限られた一部の領域である場合、当該領域のみに形成してもよい。

0025

(中間層)
中間層50は、水や油に対するバリアー性を有する。中間層50は樹脂によって構成され、中間層50を構成する樹脂としては、例えば、アクリル樹脂のエマルジョンポリビニルアルコールPVA)樹脂等の水溶性樹脂スチレンブタジエンゴムSBR)樹脂などが挙げられる。中間層50は、代表的には、図1に示すように、感熱層40の上側に配置される。なお、中間層の詳細については、特開2016−093950号公報に記載されており、当該公報の記載は、本明細書に参考として援用される。

0026

(トップ層)
トップ層60は、印刷適性および印字適性を担保し、印刷層70の印刷面であり得る。結着剤中に滑剤、架橋剤および充填剤などが添加されたものが用いられる。トップ層60は、代表的には、図1に示すように、中間層50の上側に配置される。なお、トップ層の詳細については、特開2016−093950号公報に記載されており、当該公報の記載は、本明細書に参考として援用される。

0027

結着剤としては、樹脂および高分子(合成高分子、天然高分子など)などが使用できる。結着剤である樹脂としては、例えば、アクリル樹脂などが挙げられる。また、親水性または水溶性の結着剤、水分散性の結着剤が好ましい。

0028

滑剤としては、例えば、ポリエチレン、ワックス(パラフィンワックス、カルナバワックスなどのエステルワックス、ポリエチレンワックスなどのポリオレフィンワックスなど)、油脂類(オレイン酸などの高級脂肪酸、高級脂肪酸塩(ステアリン酸亜鉛などの金属石鹸など)、鯨油などの動物性油脂、植物性油脂など)およびシリコーンオイルなどが挙げられる。

0029

架橋剤としては、例えば、ベース樹脂が有する官能基の種類に応じて、炭酸ジルコニウムアンモニウムなどの公知のものが使用できる。

0030

充填剤としては、無機充填剤、有機充填剤(ポリスチレン(PS)などのスチレン樹脂、ポリエチレン(PE)などのオレフィン樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などのアクリル樹脂、尿素樹脂などの各種樹脂粒子など)などが挙げられる。

0031

(印刷層)
印刷層70は、印字部分以外の部分に所定の情報またはデザイン提示するために設けられ得る。例えば印字部分が個別の商品情報を提示する場合、印刷層には全体的な情報(例えば、製品メーカーロゴ)を提示することができる。さらに、製品(実質的には包装材)に優れた意匠性を付加することができる。該印刷層を構成する材料としては、例えば、染料、顔料、金属、バインダー成分の材料、溶媒、他の成分などを含む塗工液が挙げられる。また、上記材料は金属を含んでいてもよい。金属の種類は特に限定されず、例えば、アルミニウムアルミニウム合金、銅、銅合金(銅−ニッケル合金、銅−亜鉛合金など)、銀、銀合金などを使用することができる。金属の形態は、金属粉末金属フレーク、および金属繊維などいずれの形態であってもよい。これらの金属を含有する印刷層は、意匠性に優れるとともに、遮光性にも優れている。印刷層70は、代表的には、図1に示すように、トップ層60の上側に配置される。また、他の例として、印刷層70をヒートシール層10と基材層20との間に配置してもよいし、印刷層70をヒートシール層10の基材層20とは反対側の面に配置してもよい。

0032

上記材料を印刷する方法は、印刷面との相性に応じて、任意の適切な方法を採用することができ、例えば、グラビア印刷オフセット印刷、凸輪転印刷、UV印刷、シルクスクリーン印刷等が挙げられる。感熱層40の分散媒が有機溶媒の場合であって、印刷により形成可能な場合は、印刷層70は感熱層40と同時に形成することが可能である。

0033

(包装材)
上記ヒートシール用フィルムをヒートシールすることにより、包装材が作製され得る。本発明の実施形態によれば、上記のとおり、シール部を発色させることなく包装材を作製することができる。

0034

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。

0035

[実施例1]
HS−OPP(ヒートシール−二軸延伸ポリプロピレン)であるP3162(東洋紡社製)のヒートシール面とは反対側の面にアンダー層30を形成した。次に、染料として3−ジブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオランを、顕色剤として4−ヒドロキシ−4’−n−プロポキシジフェニルスルホンを、滑剤としてQ340(融点110℃、中京油脂製)を分散媒に分散させて塗液を調製し、アンダー層30の基材層20とは反対側の面に塗布乾燥し、感熱層40を形成した。次に、アクリル樹脂のエマルジョンを感熱層40に塗布乾燥し、中間層50を形成した。次に、結着剤としてのアクリル樹脂に対し、滑剤としてのポリエチレン、架橋剤としての炭酸ジルコニウムおよび充填剤としてのコロイダルシリカを添加した塗液を調製し、中間層50に対して塗布乾燥し、トップ層60を形成した。次に、トップ層60の一部にグラビア印刷をすることにより、印刷層70を形成した。このようにして、ヒートシール用フィルムを作製した。得られたヒートシール用フィルムを115℃で1秒間ヒートシールし、シール部の発色の有無を目視により評価した。結果を表1に示す。

0036

[実施例2]
感熱層に含まれる滑剤としてL−700(融点75℃、中京油脂製)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、ヒートシール用フィルムを作製した。得られたヒートシール用フィルムをヒートシールし、実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。

0037

[実施例3]
感熱層に含まれる滑剤としてPF60(融点66℃、中京油脂製)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、ヒートシール用フィルムを作製した。得られたヒートシール用フィルムをヒートシールし、実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。

0038

[実施例4]
感熱層に含まれる滑剤としてO−128(融点120℃、中京油脂製)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、ヒートシール用フィルムを作製した。得られたヒートシール用フィルムをヒートシールし、実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。

0039

[比較例1]
感熱層に含まれる滑剤としてR−232(融点46℃、中京油脂製)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、ヒートシール用フィルムを作製した。得られたヒートシール用フィルムをヒートシールし、実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。

0040

0041

上記実施例1〜4における感熱層の発色温度は120℃であった。一方、比較例1における感熱層の発色温度は115℃であった。

実施例

0042

本発明の実施例のヒートシール用フィルムは、ヒートシール後のシール部の発色は認められず、ヒートシール性に関しては良好であった。一方、比較例のヒートシール用フィルムは、ヒートシール後のヒートシール性に関しては良好であったが、シール部の発色が認められた。上記の評価結果から、感熱層に融点の高い滑剤を用いることにより、ヒートシールの際にシール部が発色しないヒートシールフィルムが得られた。

0043

本発明のヒートシール用フィルムは、食品等の包装に好適に利用できる。

0044

10ヒートシール層
20基材層
30アンダー層
40感熱層
50 中間層
60トップ層
70印刷層
100 ヒートシール用フィルム

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