ヒートシール方法および軟包装用容器
【課題】 両者の密度差０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンの混合物からなるヒートシール層を有する多層フィルム間に容易かつ安定確実に弱シール部を形成可能なヒートシール方法および当該方法によって弱シール部が形成された軟包装用容器を提供する。
【解決手段】 本発明のヒートシール方法は、対向して配置された２本の加熱シールバーで重ね合わせた多層フィルムを挟んで１〜６秒間ヒートシールして当該多層フィルム間に弱シール部を形成するに際し、前記２本の加熱シールバーの間隙を前記重ね合わせた前記多層フィルムの合計厚さに対して７５〜９５％となるように調整し、前記各多層フィルムの厚さおよび前記２種のポリエチレンの混合割合に応じて前記一方の加熱シールバーを６０〜１５０℃の温度範囲に、また他方を１１０〜２２０℃の温度範囲に設定し、かつ両温度間に５℃以上の差を設けることを特徴とする。
【解決手段】 本発明のヒートシール方法は、対向して配置された２本の加熱シールバーで重ね合わせた多層フィルムを挟んで１〜６秒間ヒートシールして当該多層フィルム間に弱シール部を形成するに際し、前記２本の加熱シールバーの間隙を前記重ね合わせた前記多層フィルムの合計厚さに対して７５〜９５％となるように調整し、前記各多層フィルムの厚さおよび前記２種のポリエチレンの混合割合に応じて前記一方の加熱シールバーを６０〜１５０℃の温度範囲に、また他方を１１０〜２２０℃の温度範囲に設定し、かつ両温度間に５℃以上の差を設けることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密度の異なる２種のポリエチレン混合物からなるヒートシール層を有し、当該ヒートシール層を向い合わせに重ね合わせた２枚の多層フィルム間に安定確実に弱シール部を形成するヒートシール方法および当該ヒートシール方法を用いて形成された弱シール部を有する軟包装用容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
強固に熱融着された強ヒートシール部および製造時や運搬時には剥離せず、使用時に手で容易に剥離開封可能な弱シール部を備えた軟包装用容器は、従来より種々の用途に多用され、近年は複室容器も開発されている。この複室容器は、主に薬剤や食品などの包装に使用され、並存すると経時変化を起こすような不安定な各種薬剤や食品を個別に収容する複数の室を備えた容器であり、使用時に各室間を仕切る容易に剥離開封可能な弱シール部を剥離開封することにより、各室の薬剤などを混合できるように構成されているものである。
【０００３】
このような軟包装用容器には、通常、片面にヒートシール層を設けたポリエチレンなどの熱可塑性樹脂によって形成された多層フィルムが使用され、この多層フィルム２枚を重ね合わせて所定の位置を同温度に設定された２本の加熱シールバーで挟んでヒートシールすることで弱シール部や強ヒートシール部が形成される。多層フィルム同士をヒートシールして弱シール部を形成する場合、ヒートシール層が密度の均一なポリエチレンによって形成されていると弱シール部の形成が困難であるため、密度の異なる２種以上のポリエチレン混合物からなるヒートシール層を形成し、密度の低い方のポリエチレンが溶融する温度でヒートシールして部分的に融着させることにより弱シール部を形成する方法が提案されており、この方法が一般的に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
前記方法は、密度の高い方のポリエチレンの融点以上で当該ヒートシール層を加熱することで強ヒートシール部を形成し、密度の低い方のポリエチレンの融点以上、密度の高い方のポリエチレンの融点未満の温度で加熱することで弱シール部を形成するものであるため、安定確実に弱シール部の形成を実現するためには、用いる２種以上のポリエチレンの密度差を０．０２ｇ／ｃｍ３以上とし、両者の融点の温度差を少なくとも５℃以上とする必要があると考えられていた（特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第２６７５０７５号明細書
【特許文献２】特許第３４５５７８９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記２種以上のポリエチレンの密度差が大きいと、フィルム成形前の溶融混練より完全に均一に分散させるのは困難である場合が多く、少なからず不均一な部分が生じ、多層フィルムのシール強度などにばらつきが発生することから、品質上問題となっていた。ここで、シール強度とは、ＪＩＳ Ｚ０２３８に規定される「ヒートシール強度」を指している。軟包装用容器の場合、一般的には、シール強度が約１〜１０Ｎ／１５ｍｍ程度の場合が弱シール部とされ、それを超えるシール強度を示す場合が強ヒートシール部とされている。
【０００６】
この品質上の問題は、密度差が０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンの混合物を用いてヒートシール層を形成した場合には生じにくいが、その反面、特許文献２が示すように、２種のポリエチレンの融点が相互に接近しているために、重ね合わせた多層フィルム間に弱シール部を安定確実に形成することが困難となる問題があった。これは、両者の融点が接近していることで、強ヒートシール部の形成温度と弱シール部の形成温度との間に十分な温度差がとれない、すなわち弱シール部形成のための加熱シールバー温度設定範囲（以下、この範囲を「シール温度幅」ということとする。）を広くとれないことから、加熱シールバー温度が高温側に僅かに変化した場合にシール強度が急激に増大し、結果として強ヒートシール部が形成されやすくなるためである。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決すべくなされたものであり、両者の密度差０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンの混合物からなるヒートシール層を有する多層フィルム同士をヒートシールし、容易かつ安定確実に弱シール部を形成可能なヒートシール方法および当該方法によって形成された弱シール部を有する軟包装用容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、密度差０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレン混合物からなるヒートシール層を有する多層フィルムを重ね合わせ、シール条件（２本の加熱シールバーの間隙および温度、ならびにヒートシール時間）を種々変更した場合のシール強度特性について鋭意検討を重ねた結果、２本の加熱シールバー温度をそれぞれ別個に設定し、両者間に所定の温度差を設けた場合に、加熱シールバーの間隙およびヒートシール時間の設定範囲によっては、高温側の加熱シールバー温度に依存してヒートシール部のシール強度が緩やかな立ち上がりを見せること、これにより２種のポリエチレンの融点自体は相互に接近していても、弱シール部形成のための温度設定範囲を従来技術と同程度とれることから、前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明のヒートシール方法は、密度差が０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンを混合して形成されたヒートシール層を含む多層フィルムを当該ヒートシール層同士が向き合うように重ね合わせた状態とし、対向して配置された２本の加熱シールバーで挟んで１〜６秒間ヒートシールして弱シール部を形成するに際し、前記２本の加熱シールバーの間隙を前記重ね合わせた多層フィルムの合計厚さに対して７５〜９５％となるように調整し、前記各多層フィルムの厚さおよび前記２種のポリエチレンの混合割合に応じて前記２本のうちの一方の加熱シールバーの温度を６０〜１５０℃の範囲に、他方の温度を１１０〜２２０℃の範囲に設定し、かつ両温度間に５℃以上の差を設けることを特徴とする。
【００１０】
厚さが２００〜３００μｍの範囲の多層フィルムを用いる場合には、前記一方の加熱シールバーの温度を９０〜１１０℃の範囲で一定に維持し、他方の温度を前記ヒートシール層の２種のポリエチレンの混合割合に応じて１２５〜１７０℃に設定するのがよい好ましい。また、前記２種のポリエチレンの混合割合は、密度の高い方のポリエチレン：密度の低い方のポリエチレン＝３：７〜９：１とすることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の軟包装用容器は、前記ヒートシール方法によって形成された弱シール部を有してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のヒートシール方法によれば、２枚重ねの状態の多層フィルムを所定のヒートシール時間ヒートシールするに際し、所定の間隙で対向して配置された２本の加熱シールバーの温度をそれぞれ設定し、両者間に所定の温度差を設けることとしたので、従来技術では困難とされていた多層フィルムのヒートシール層を密度差０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンの混合物によって形成した場合でも、従来技術と同程度のシール温度幅（具体的には約４℃以上）を得ることができ、その結果容易かつ安定確実に当該多層フィルム間に弱シール部を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のヒートシール方法について実施形態を掲げて詳細に説明する。本発明のヒートシール方法に適用可能な多層フィルムは、ヒートシール層を含み、全体として２層以上の多層構造を備えたものである。
【００１４】
ヒートシール層の形成に用いられる２種のポリエチレンとしては公知のものが使用できる。具体的には、超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなどが挙げられる。これらの密度は、いずれも０．８５０〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の範囲にあるものである。これらのポリエチレンのなかから密度差が０．０２ｇ／ｃｍ３未満となるように２種を適宜選択して用いる。
【００１５】
また、前記２種のポリエチレンをそれぞれ密度の高い方のポリエチレンおよび密度の低い方のポリエチレンと呼ぶこととすると、両者の混合割合については特に制限されず、前者：後者＝１：９〜９：１（重量比）の範囲で適宜設定できるが、好ましくは、両者の混合割合は、３：７〜９：１（重量比）程度とするのがよい。これらの混合方法については特に制限されず、２本ロールなどの公知の混練機を用いた公知の方法によって混合することができる。本発明においては、このように密度差０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンを混合するので、相溶性は非常に良好であり、両者が均一に混合されたヒートシール層を形成することができ、多層フィルムの部位によって光学特性、フィルム自体の強度およびシール強度がばらつくという品質上の問題は生じにくい。
【００１６】
前記ヒートシール層以外の各層に用いられる樹脂材料としてはヒートシールの際に溶融しない程度の融点を備えていれば特に限定されず、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、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、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテンポリマー、酸変性ポリオレフィン樹脂などのポリオレフィン樹脂；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などのポリエステル樹脂；ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド樹脂などが挙げられる。これらは、各層についてそれぞれ単独でまたは２種以上を混合して使用できる。
【００１７】
本発明において適用可能な多層フィルムの製造方法については特に制限されず、公知の方法によることができる。このような多層フィルム製造方法としては、例えば、水冷式または空冷式共押出しインフレーション法、共押出しＴダイ法、ドライラミネーション法、押出しラミネーション法などが挙げられる。なお、これらの好適な製造方法による場合、製造装置が備えるダイスからの樹脂吐出量を変えることで、多層フィルムの各層の厚さを適宜設定できる。なお、前記ドライラミネーション法や押出しラミネーション法などの場合、前記ヒートシール層以外の層について、前記樹脂材料に代えて、アルミ箔や紙などを用いることができる。
【００１８】
本発明に使用される多層フィルムの厚さは、最終的にヒートシールによって製造される多層フィルム積層物の用途などによって変わるので一概には言えないが、１００〜５００μｍとするのが好ましく、２００〜４００μｍとするのがより好ましい。この範囲未満の場合、多層フィルム積層物の衝撃強度などの低下など強度面において実用に適さなくなり、また前記範囲を超えると、当該積層物の柔軟性が低下して用途によっては実用性に劣ることになるので、好ましくない。
【００１９】
本発明においては、前記のような多層フィルムを用い、当該多層フィルムをヒートシール層同士が向き合うように重ね合わせた状態でシール機に投入し、対向して配置された２本の加熱シールバーで挟み込み、ヒートシールすることにより弱シール部を形成する。なお、使用するシール機については、シール条件、すなわち２本の加熱シールバーの間隙（ギャップ）、各シールバーの温度およびヒートシール時間をそれぞれ所定の範囲に設定可能なものであれば特に限定されない。
【００２０】
２本の加熱シールバー間の間隙は、重ね合わせた多層フィルムの合計厚さに対して７５〜９５％となるように調整する。好ましくは、８５〜９５％とするのがよい。この範囲を超えると、重ね合わせた多層フィルム間に作用する押圧力が小さくなり弱シール部の形成が困難となり、また前記範囲未満では、ヒートシール層の２種のポリエチレンの融点や混合割合にもよるが、多層フィルム内部における密度の低い方のポリエチレンの溶融が進み、シール強度が急速に増大し、強ヒートシール部が形成されやすくなるので、好ましくない。
【００２１】
前記対向して配置された２本のうちの一方の加熱シールバーの温度は、６０〜１５０℃、好ましくは９０〜１２０℃の範囲に設定する。また、他方の加熱シールバーの温度は、１１０〜２２０℃、好ましくは１２０〜１８０℃の範囲に設定し、かつ前記一方の加熱シールバー温度との間に５℃以上の温度差を設けるようにする。この温度差は、好ましくは２０℃以上、より好ましくは３０℃以上とすることができる。これら２本の加熱シールバーの温度およびこれらの差は、当該２本の加熱シールバーの間隙、ヒートシールする多層フィルムの厚さ、当該多層フィルムのヒートシール層におけるそれぞれのポリエチレンの融点および混合割合などに応じて適宜設定することができる。
【００２２】
より好ましい例として、ヒートシール層における密度の低い方のポリエチレンとして低密度ポリエチレン（融点は約１０５〜１１５℃）を使用した厚さ２００〜３００μｍの多層フィルム２枚を重ね合わせた状態でヒートシールして弱シール部を形成する場合、前記一方の加熱シールバーの温度を９０〜１１０℃一定に維持し、２本の加熱シールバーの間隙およびヒートシール層の２種のポリエチレンの混合割合に応じて他方の加熱シールバーの温度を１２５〜１７０℃に設定することができる。
【００２３】
また、ヒートシール時間は、前記の各加熱シールバーの温度や重ね合わせる多層フィルムの厚さなどを考慮して、１〜６秒に設定する。好ましくは、ヒートシール時間は２〜５秒に設定するのがよい。この範囲未満では、ヒートシール層における密度の低いポリエチレンがほとんど溶融せず、所定のシール強度を備えた弱シール部が形成されないこととなり、また前記範囲を超えた場合には、密度の高い方のポリエチレンの溶融が進み、シール強度が増大し強ヒートシール部が形成され、生産効率も著しく低下することになり、好ましくない。
【００２４】
このように本発明のヒートシール方法では、２枚重ねの状態の多層フィルムを所定時間ヒートシールするのに、所定の間隙で配置された２本の加熱シールバー間に前記のように温度差を設けることで、重ねられた多層フィルムの厚さ方向一方向から加熱することにより相互に密着したヒートシール層の密度の低い方のポリエチレンを溶融させるようにしている。これにより、弱シール部に要求されるシール強度の範囲内（約１〜１０N／１５ｍｍ）では、高温に設定された加熱シールバーの温度に比例してシール強度は緩やかに増加するシール強度特性を示すようになる。その結果、弱シール部形成のためのシール温度幅を４℃以上とすることができ、２本の加熱シールバー温度を同温度にする従来のヒートシール方法（前記シール強度の範囲では、通常、約３℃程度以下）よりも大きくとることができるので、重なり合った多層フィルム間に弱シール部を容易かつ安定確実に形成することができる。
【００２５】
本発明のヒートシール方法は、密度差０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンの混合物からなるヒートシール層を備えた多層フィルムから構成される軟包装用容器の所定の位置に前記した本発明のヒートシール方法によって弱シール部が形成される。このような軟包装用容器は、食品用および医療用として常用されているものである。必要であれば、この弱シール部以外の部分、例えば軟包装用容器の外周端部などに強ヒートシール部を設けてあってもよい。このような軟包装用容器の好適な具体例としては、複室容器などが挙げられる。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例により本発明のヒートシール方法について詳細に説明する。本実施例では、軟包装用複室容器に弱シール部を形成することとした。軟包装用複室容器の場合、弱シール部に要求されるシール強度は、通常、１〜３N／１５ｍｍであることが知られているので、以下では、このシール強度の範囲を評価に用いることとした。
［多層フィルムの形成］
実施例で用いた多層フィルムは、３層で構成することとし、各層の樹脂材料は以下の通りとした。
（１）ヒートシール層の樹脂材料
密度の低い方のポリエチレン（密度０．９１８ｇ／ｃｍ３、融点１０６℃）および密度の高い方のポリエチレン（密度０．９３７ｇ／ｃｍ３、融点１２６℃）を表１に示す混合割合で混合した４種類のポリエチレン混合物を用いた。
【００２７】
【表１】
【００２８】
（２）中間層の樹脂材料
ポリエチレン（密度０．９１３ｇ／ｃｍ３、融点１０２℃）を単独で用いた。
（３）外層の樹脂材料
ポリプロピレン（密度０．９ｇ／ｃｍ３、融点１２９℃）およびポリエチレン（密度０．９１８ｇ／ｃｍ３、融点１０６℃）を両者の混合割合が８：２となるように混合した混合物を用いた。
【００２９】
表１に示すヒートシール層の各種のポリエチレン混合物と中間層および外層の樹脂原料とをそれぞれ別個に溶融し、共押出しインフレーション法によって、３層からなる厚さ３００μｍの筒状長尺の多層フィルム１〜４を得た。それぞれの多層フィルムにおける各層の厚さは、ヒートシール層６０μｍ、中間層１８０μｍ、外層６０μｍとした。多層フィルム１〜４のそれぞれをこれらのＭＤ方向（押出し方向）に沿って約３００ｍｍごと裁断し、多層フィルム１〜４についてそれぞれ複数枚の裁断片を得た。
【００３０】
[使用したシール機]
本実施例の測定に使用したシール機は、下側加熱シールバーが固定され、上側加熱シールバーがシリンダーによって上下動するようになっており、上側加熱シールバーを下降させて鉛直方向最下位置に達した際の下側加熱シールバーとの間隙（上下加熱シールバー間隙）、ヒートシール時間およびこれら上下の加熱シールバーの温度をそれぞれ個別に設定可能とされている。上下の加熱シールバーはそれぞれ１０ｘ２９０ｍｍのサイズを有する長方形状のフィルム加熱面を備えている。上側の加熱シールバーが上昇した状態で、以下の実施例および比較例のそれぞれで得られた試験片を上下の加熱シールバーの間に差し込み、所定の操作を行なうことで上側加熱シールバーを下降させ、所定のヒートシール時間
当該試験片を挟み込んでこれにヒートシール部を形成できるようになっている。
【００３１】
［実施例１〜４］
表２に示すように、シール機の上下の加熱シールバーの間隙を５５０μｍ（２枚の多層フィルムの合計厚さの９２％）に設定するとともに、下側加熱シールバーの温度を１０５℃一定に維持し、またヒートシール時間を２秒に設定した。上側加熱シールバーの温度を１３５℃に設定した上で、多層フィルム１〜４の裁断片をそれぞれ1枚ずつシール機にセットし、当該裁断片の略中央領域に当該方向に直角（ＴＤ方向）に上下の加熱シールバーの長手方向を合わせた状態で挟み込んでヒートシールし、ヒートシール部を形成した。次に、上側加熱シールバーの温度を２℃上げて１３７℃に設定し、同様の方法にて多層フィルム１〜４のそれぞれの裁断片についてヒートシール部を形成した。このように上側加熱シールバー設定温度をさらに２℃間隔で１６１℃まで順次変更し、各設定温度について多層フィルム１〜４の裁断片のそれぞれに同様の方法でヒートシール部を形成した。多層フィルム１〜４についてこのようにして得られた裁断片の群をこれらのフィルム番号順にそれぞれ実施例１〜４の試料とした。
【００３２】
［実施例５〜８］
シール機の上下の加熱シールバーの間隙を５００μｍ（２枚の多層フィルムの合計厚さの８３％）とし、上側の加熱シールバーの設定温度を１３３℃から１５３℃まで２℃間隔に設定した以外は、実施例１〜４と同様のヒートシール条件とした（表２参照）。実施例１〜４と同様の方法にて多層フィルム１〜４の各裁断片に各別にＴＤ方向にヒートシール部を形成し、得られた裁断片の群を多層フィルムの番号順にそれぞれ実施例５〜８の試料とした。
【００３３】
［比較例１〜３］
シール機の上下シールバーの間隙を４００μｍ（２枚の多層フィルムの合計厚さの６７％）とした以外は、実施例５〜８と同様のシール条件とした（表２参照）。多層フィルム１、３および４の複数の裁断片について実施例５〜８と同様の方法によってそれぞれヒートシール部を形成し、多層フィルム１，３，４ごとに得られた裁断片の群をそれぞれこの順に比較例１〜３の試料を得た。
【００３４】
［比較例４〜７］
上下の加熱シールバーの温度を同温度とし、１２３℃から１３５℃までの２℃間隔で設定した以外は、実施例１〜４と同様のヒートシール条件とした（表２参照）。多層フィルム１〜４の裁断片について、実施例１〜４と同様の方法でヒートシールを行い、各々の多層フィルムについて得られた裁断片の群をそれぞれ比較例４〜７の試料とした。
【００３５】
［実施例９〜１１］
上下の加熱シールバー間隙を４５０〜５００μｍの範囲に設定し、下側加熱シールバー温度を１０５℃一定に維持し、ヒートシール時間を２，３、５秒に設定した（表３参照）。また、各ヒートシール時間について、上側加熱シールバー温度を１１０〜１５０℃まで５℃間隔で設定を変更し、それぞれのヒートシール時間および設定温度にて、多層フィルム２の裁断片の略中央領域に当該方向に直角（ＴＤ方向）に各別にヒートシール部を形成し、ヒートシール設定時間（２，３，５秒）ごとにまとめた裁断片の群をそれぞれ実施例９〜１１の試料とした（ヒートシール時間２秒でヒートシールした試料が実施例９、５秒の試料が実施例１１である）。
【００３６】
［実施例１２、１３］
ヒートシール時間を２秒および５秒とし、上側加熱シールバー温度を１１０〜１５０℃まで５℃間隔とした以外は、実施例９〜１１と同様のヒートシール条件とした（表３参照）。そして、実施例９〜１１と同様の方法にて多層フィルム１の個々の裁断片に各別にヒートシール部を形成し、ヒートシール時間２秒についての裁断片の群を実施例１２の試料とし、５秒についての裁断片の群を実施例１３の試料とした。
【００３７】
［実施例１４、１５］
ヒートシール時間を２秒に設定し、上側加熱シールバー温度を１２５から１５０℃まで５℃間隔とした以外は、実施例１２と同様のヒートシール条件とし、実施例１２と同様の方法にて多層フィルム３の個々の裁断片に各別にヒートシール部を形成し、得られた裁断片の群を実施例１４の試料とした。また、ヒートシール時間を３秒に設定した以外は、実施例１４と同様のヒートシール条件とし、同実施例と同様の方法で多層フィルム４の個々の裁断片に各別にヒートシール部を形成し、得られた裁断片の群を実施例１５の試料とした。
【００３８】
［実施例１６］
下側加熱シールバーの温度を７０℃一定とし、上側加熱シールバーの設定温度を１６０℃から１８５℃まで５℃間隔に設定した以外は、実施例１４と同様のヒートシール条件とした（表３参照）。そして、上側加熱シールバーの各設定温度において多層フィルム３の個々の裁断片に各別にヒートシール部を形成し、得られた裁断片の群を実施例１６の試料とした。
【００３９】
［シール強度の測定］
実施例１〜１６および比較例１〜７の試料に含まれる各裁断片について、さらにヒートシール部を含み、１５０■２６０ｍｍ角のサイズの長方形状に裁断した。このとき、この長方形状の裁断片の一方の長辺寄りに当該辺に平行にヒートシール部が位置するようにした。その後、長方形状の裁断片のそれぞれについて、ヒートシール部の長手方向両端寄りおよび中間からそれぞれ当該方向に直角な方向に１５ｍｍ幅、１５０ｍｍ長さの短冊状に2枚ずつ切り出し、計6枚の試験片を得た。こうして得られた各試験片は、長さ方向一端寄りにヒートシール部が設けられている。
【００４０】
前記６枚の試験片のそれぞれについてヒートシール部が形成された側の端部とは反対側の端部の重なり合った多層フィルムを広げ、その状態で引張試験機の上下のチャックにこれらの略中間にヒートシール部がくるようにセットした上で、引っ張り速度３００ｍｍ／分にて引っ張り、ヒートシール部が破断した時点での強度値を読み取った。各裁断片の切り出された６個の試験片についてそれぞれ同様の方法でこの測定を繰り返し、得られた各裁断片についての6個の測定結果の平均を求め、各裁断片のヒートシール部のシール強度（Ｎ／１５ｍｍ）とした。なお、引張試験機は、ストログラフＶＥ１Ｄ（島津製作所製）を使用した。
【００４１】
実施例１〜１６および比較例１〜７の各試料から得た６個の試験片についてのシール強度の平均値を上側加熱シールバー温度（横軸）−シール強度（Ｎ／１５ｍｍ）（縦軸）グラフにそれぞれプロットして得られたシール強度特性のグラフを図１〜７に示す。また、各グラフにおけるシール強度特性の曲線のそれぞれからシール強度１Ｎ／１５ｍｍおよび３Ｎ／１５ｍｍを示す上側加熱シールバー温度を読み取り、その差（シール温度幅）を求めた結果を表２および表３に示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】
【表３】
【００４４】
表２の結果より、実施例１〜８の試料では、いずれも約４〜７℃のシール温度幅が得られており、これにより容易かつ安定確実に弱シール部を形成できることがわかる。特に、実施例１〜４の試料では、シール温度幅は４．６〜７℃であり、実施例５〜８の各試料におけるシール温度幅４．１〜５．６℃よりも大きいことから、実施例１〜４のヒートシール条件とすることでより容易にかつ安定確実に弱シール部を形成可能であることを示している。また、図１および図２により、各試料について上側加熱シールバー温度の増加に対してシール強度は約２〜３Ｎ／１５ｍｍまでは緩やかに増加することが確認された。
【００４５】
それに対して、比較例１〜７の試料では、いずれもシール温度幅は３．４℃以下と小さく、弱シール部形成に当たっては、加熱シールバー温度の管理を確実に行う必要があることが推察される。また、図３および図４では、シール強度は、上側加熱シールバー温度の増加に伴い、特に約１Ｎ／１５ｍｍ以上にて急激に増大していることが認められ、実施例１〜８の場合よりも狭いシール温度幅しかとれないことが視覚的にも明らかである。
【００４６】
表３の実施例９〜１５の結果から、上側加熱シールバー温度を低温側に適宜設定することで、ヒートシール時間２〜５秒においても４℃以上のシール温度幅が得られることが示された。これらの各実施例の試料については、図５および図６から、シール強度は約２Ｎ／１５ｍｍまでは緩やかに増加していることがわかる。また、表３の実施例１６についての結果から明らかなように、下側加熱シールバー温度を７０℃一定に設定した場合でも、シール温度幅４℃以上が得られている。また、図７から、約２Ｎ／１５ｍｍまでは、シール強度は上側加熱シールバー温度の上昇に伴い、緩やかに増大することが認められる。
【００４７】
前記各実施例の結果から、上下の加熱シールバーの間隔および当該各過熱シールバー温度およびヒートシール時間を本発明の範囲で適宜設定することで、４℃以上のシール温度幅を確保できることが推察される。
【００４８】
以上説明したように、本発明のヒートシール方法によれば、多層フィルムのヒートシール層を密度差０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンの混合物によって形成した場合でも、弱シール部に要求されるシール強度の範囲を得るのにシール温度幅を従来のヒートシール方法よりも大きくとれるので、容易かつ安定確実に当該多層フィルムに弱シール部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例１〜４の試料のヒートシール強度特性を示すグラフである。
【図２】実施例５〜８の試料のヒートシール強度特性を示すグラフである。
【図３】比較例１〜３の試料のヒートシール強度特性を示すグラフである。
【図４】比較例４〜７の試料のヒートシール強度特性を示すグラフである。
【図５】実施例９〜１１の試料のヒートシール強度特性を示すグラフである。
【図６】実施例１２〜１５の試料のヒートシール強度特性を示すグラフである。
【図７】実施例１６の試料のヒートシール強度特性を示すグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密度の異なる２種のポリエチレン混合物からなるヒートシール層を有し、当該ヒートシール層を向い合わせに重ね合わせた２枚の多層フィルム間に安定確実に弱シール部を形成するヒートシール方法および当該ヒートシール方法を用いて形成された弱シール部を有する軟包装用容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
強固に熱融着された強ヒートシール部および製造時や運搬時には剥離せず、使用時に手で容易に剥離開封可能な弱シール部を備えた軟包装用容器は、従来より種々の用途に多用され、近年は複室容器も開発されている。この複室容器は、主に薬剤や食品などの包装に使用され、並存すると経時変化を起こすような不安定な各種薬剤や食品を個別に収容する複数の室を備えた容器であり、使用時に各室間を仕切る容易に剥離開封可能な弱シール部を剥離開封することにより、各室の薬剤などを混合できるように構成されているものである。
【０００３】
このような軟包装用容器には、通常、片面にヒートシール層を設けたポリエチレンなどの熱可塑性樹脂によって形成された多層フィルムが使用され、この多層フィルム２枚を重ね合わせて所定の位置を同温度に設定された２本の加熱シールバーで挟んでヒートシールすることで弱シール部や強ヒートシール部が形成される。多層フィルム同士をヒートシールして弱シール部を形成する場合、ヒートシール層が密度の均一なポリエチレンによって形成されていると弱シール部の形成が困難であるため、密度の異なる２種以上のポリエチレン混合物からなるヒートシール層を形成し、密度の低い方のポリエチレンが溶融する温度でヒートシールして部分的に融着させることにより弱シール部を形成する方法が提案されており、この方法が一般的に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
前記方法は、密度の高い方のポリエチレンの融点以上で当該ヒートシール層を加熱することで強ヒートシール部を形成し、密度の低い方のポリエチレンの融点以上、密度の高い方のポリエチレンの融点未満の温度で加熱することで弱シール部を形成するものであるため、安定確実に弱シール部の形成を実現するためには、用いる２種以上のポリエチレンの密度差を０．０２ｇ／ｃｍ３以上とし、両者の融点の温度差を少なくとも５℃以上とする必要があると考えられていた（特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第２６７５０７５号明細書
【特許文献２】特許第３４５５７８９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記２種以上のポリエチレンの密度差が大きいと、フィルム成形前の溶融混練より完全に均一に分散させるのは困難である場合が多く、少なからず不均一な部分が生じ、多層フィルムのシール強度などにばらつきが発生することから、品質上問題となっていた。ここで、シール強度とは、ＪＩＳ Ｚ０２３８に規定される「ヒートシール強度」を指している。軟包装用容器の場合、一般的には、シール強度が約１〜１０Ｎ／１５ｍｍ程度の場合が弱シール部とされ、それを超えるシール強度を示す場合が強ヒートシール部とされている。
【０００６】
この品質上の問題は、密度差が０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンの混合物を用いてヒートシール層を形成した場合には生じにくいが、その反面、特許文献２が示すように、２種のポリエチレンの融点が相互に接近しているために、重ね合わせた多層フィルム間に弱シール部を安定確実に形成することが困難となる問題があった。これは、両者の融点が接近していることで、強ヒートシール部の形成温度と弱シール部の形成温度との間に十分な温度差がとれない、すなわち弱シール部形成のための加熱シールバー温度設定範囲（以下、この範囲を「シール温度幅」ということとする。）を広くとれないことから、加熱シールバー温度が高温側に僅かに変化した場合にシール強度が急激に増大し、結果として強ヒートシール部が形成されやすくなるためである。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決すべくなされたものであり、両者の密度差０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンの混合物からなるヒートシール層を有する多層フィルム同士をヒートシールし、容易かつ安定確実に弱シール部を形成可能なヒートシール方法および当該方法によって形成された弱シール部を有する軟包装用容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、密度差０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレン混合物からなるヒートシール層を有する多層フィルムを重ね合わせ、シール条件（２本の加熱シールバーの間隙および温度、ならびにヒートシール時間）を種々変更した場合のシール強度特性について鋭意検討を重ねた結果、２本の加熱シールバー温度をそれぞれ別個に設定し、両者間に所定の温度差を設けた場合に、加熱シールバーの間隙およびヒートシール時間の設定範囲によっては、高温側の加熱シールバー温度に依存してヒートシール部のシール強度が緩やかな立ち上がりを見せること、これにより２種のポリエチレンの融点自体は相互に接近していても、弱シール部形成のための温度設定範囲を従来技術と同程度とれることから、前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明のヒートシール方法は、密度差が０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンを混合して形成されたヒートシール層を含む多層フィルムを当該ヒートシール層同士が向き合うように重ね合わせた状態とし、対向して配置された２本の加熱シールバーで挟んで１〜６秒間ヒートシールして弱シール部を形成するに際し、前記２本の加熱シールバーの間隙を前記重ね合わせた多層フィルムの合計厚さに対して７５〜９５％となるように調整し、前記各多層フィルムの厚さおよび前記２種のポリエチレンの混合割合に応じて前記２本のうちの一方の加熱シールバーの温度を６０〜１５０℃の範囲に、他方の温度を１１０〜２２０℃の範囲に設定し、かつ両温度間に５℃以上の差を設けることを特徴とする。
【００１０】
厚さが２００〜３００μｍの範囲の多層フィルムを用いる場合には、前記一方の加熱シールバーの温度を９０〜１１０℃の範囲で一定に維持し、他方の温度を前記ヒートシール層の２種のポリエチレンの混合割合に応じて１２５〜１７０℃に設定するのがよい好ましい。また、前記２種のポリエチレンの混合割合は、密度の高い方のポリエチレン：密度の低い方のポリエチレン＝３：７〜９：１とすることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の軟包装用容器は、前記ヒートシール方法によって形成された弱シール部を有してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のヒートシール方法によれば、２枚重ねの状態の多層フィルムを所定のヒートシール時間ヒートシールするに際し、所定の間隙で対向して配置された２本の加熱シールバーの温度をそれぞれ設定し、両者間に所定の温度差を設けることとしたので、従来技術では困難とされていた多層フィルムのヒートシール層を密度差０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンの混合物によって形成した場合でも、従来技術と同程度のシール温度幅（具体的には約４℃以上）を得ることができ、その結果容易かつ安定確実に当該多層フィルム間に弱シール部を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のヒートシール方法について実施形態を掲げて詳細に説明する。本発明のヒートシール方法に適用可能な多層フィルムは、ヒートシール層を含み、全体として２層以上の多層構造を備えたものである。
【００１４】
ヒートシール層の形成に用いられる２種のポリエチレンとしては公知のものが使用できる。具体的には、超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなどが挙げられる。これらの密度は、いずれも０．８５０〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の範囲にあるものである。これらのポリエチレンのなかから密度差が０．０２ｇ／ｃｍ３未満となるように２種を適宜選択して用いる。
【００１５】
また、前記２種のポリエチレンをそれぞれ密度の高い方のポリエチレンおよび密度の低い方のポリエチレンと呼ぶこととすると、両者の混合割合については特に制限されず、前者：後者＝１：９〜９：１（重量比）の範囲で適宜設定できるが、好ましくは、両者の混合割合は、３：７〜９：１（重量比）程度とするのがよい。これらの混合方法については特に制限されず、２本ロールなどの公知の混練機を用いた公知の方法によって混合することができる。本発明においては、このように密度差０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンを混合するので、相溶性は非常に良好であり、両者が均一に混合されたヒートシール層を形成することができ、多層フィルムの部位によって光学特性、フィルム自体の強度およびシール強度がばらつくという品質上の問題は生じにくい。
【００１６】
前記ヒートシール層以外の各層に用いられる樹脂材料としてはヒートシールの際に溶融しない程度の融点を備えていれば特に限定されず、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、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、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテンポリマー、酸変性ポリオレフィン樹脂などのポリオレフィン樹脂；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などのポリエステル樹脂；ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド樹脂などが挙げられる。これらは、各層についてそれぞれ単独でまたは２種以上を混合して使用できる。
【００１７】
本発明において適用可能な多層フィルムの製造方法については特に制限されず、公知の方法によることができる。このような多層フィルム製造方法としては、例えば、水冷式または空冷式共押出しインフレーション法、共押出しＴダイ法、ドライラミネーション法、押出しラミネーション法などが挙げられる。なお、これらの好適な製造方法による場合、製造装置が備えるダイスからの樹脂吐出量を変えることで、多層フィルムの各層の厚さを適宜設定できる。なお、前記ドライラミネーション法や押出しラミネーション法などの場合、前記ヒートシール層以外の層について、前記樹脂材料に代えて、アルミ箔や紙などを用いることができる。
【００１８】
本発明に使用される多層フィルムの厚さは、最終的にヒートシールによって製造される多層フィルム積層物の用途などによって変わるので一概には言えないが、１００〜５００μｍとするのが好ましく、２００〜４００μｍとするのがより好ましい。この範囲未満の場合、多層フィルム積層物の衝撃強度などの低下など強度面において実用に適さなくなり、また前記範囲を超えると、当該積層物の柔軟性が低下して用途によっては実用性に劣ることになるので、好ましくない。
【００１９】
本発明においては、前記のような多層フィルムを用い、当該多層フィルムをヒートシール層同士が向き合うように重ね合わせた状態でシール機に投入し、対向して配置された２本の加熱シールバーで挟み込み、ヒートシールすることにより弱シール部を形成する。なお、使用するシール機については、シール条件、すなわち２本の加熱シールバーの間隙（ギャップ）、各シールバーの温度およびヒートシール時間をそれぞれ所定の範囲に設定可能なものであれば特に限定されない。
【００２０】
２本の加熱シールバー間の間隙は、重ね合わせた多層フィルムの合計厚さに対して７５〜９５％となるように調整する。好ましくは、８５〜９５％とするのがよい。この範囲を超えると、重ね合わせた多層フィルム間に作用する押圧力が小さくなり弱シール部の形成が困難となり、また前記範囲未満では、ヒートシール層の２種のポリエチレンの融点や混合割合にもよるが、多層フィルム内部における密度の低い方のポリエチレンの溶融が進み、シール強度が急速に増大し、強ヒートシール部が形成されやすくなるので、好ましくない。
【００２１】
前記対向して配置された２本のうちの一方の加熱シールバーの温度は、６０〜１５０℃、好ましくは９０〜１２０℃の範囲に設定する。また、他方の加熱シールバーの温度は、１１０〜２２０℃、好ましくは１２０〜１８０℃の範囲に設定し、かつ前記一方の加熱シールバー温度との間に５℃以上の温度差を設けるようにする。この温度差は、好ましくは２０℃以上、より好ましくは３０℃以上とすることができる。これら２本の加熱シールバーの温度およびこれらの差は、当該２本の加熱シールバーの間隙、ヒートシールする多層フィルムの厚さ、当該多層フィルムのヒートシール層におけるそれぞれのポリエチレンの融点および混合割合などに応じて適宜設定することができる。
【００２２】
より好ましい例として、ヒートシール層における密度の低い方のポリエチレンとして低密度ポリエチレン（融点は約１０５〜１１５℃）を使用した厚さ２００〜３００μｍの多層フィルム２枚を重ね合わせた状態でヒートシールして弱シール部を形成する場合、前記一方の加熱シールバーの温度を９０〜１１０℃一定に維持し、２本の加熱シールバーの間隙およびヒートシール層の２種のポリエチレンの混合割合に応じて他方の加熱シールバーの温度を１２５〜１７０℃に設定することができる。
【００２３】
また、ヒートシール時間は、前記の各加熱シールバーの温度や重ね合わせる多層フィルムの厚さなどを考慮して、１〜６秒に設定する。好ましくは、ヒートシール時間は２〜５秒に設定するのがよい。この範囲未満では、ヒートシール層における密度の低いポリエチレンがほとんど溶融せず、所定のシール強度を備えた弱シール部が形成されないこととなり、また前記範囲を超えた場合には、密度の高い方のポリエチレンの溶融が進み、シール強度が増大し強ヒートシール部が形成され、生産効率も著しく低下することになり、好ましくない。
【００２４】
このように本発明のヒートシール方法では、２枚重ねの状態の多層フィルムを所定時間ヒートシールするのに、所定の間隙で配置された２本の加熱シールバー間に前記のように温度差を設けることで、重ねられた多層フィルムの厚さ方向一方向から加熱することにより相互に密着したヒートシール層の密度の低い方のポリエチレンを溶融させるようにしている。これにより、弱シール部に要求されるシール強度の範囲内（約１〜１０N／１５ｍｍ）では、高温に設定された加熱シールバーの温度に比例してシール強度は緩やかに増加するシール強度特性を示すようになる。その結果、弱シール部形成のためのシール温度幅を４℃以上とすることができ、２本の加熱シールバー温度を同温度にする従来のヒートシール方法（前記シール強度の範囲では、通常、約３℃程度以下）よりも大きくとることができるので、重なり合った多層フィルム間に弱シール部を容易かつ安定確実に形成することができる。
【００２５】
本発明のヒートシール方法は、密度差０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンの混合物からなるヒートシール層を備えた多層フィルムから構成される軟包装用容器の所定の位置に前記した本発明のヒートシール方法によって弱シール部が形成される。このような軟包装用容器は、食品用および医療用として常用されているものである。必要であれば、この弱シール部以外の部分、例えば軟包装用容器の外周端部などに強ヒートシール部を設けてあってもよい。このような軟包装用容器の好適な具体例としては、複室容器などが挙げられる。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例により本発明のヒートシール方法について詳細に説明する。本実施例では、軟包装用複室容器に弱シール部を形成することとした。軟包装用複室容器の場合、弱シール部に要求されるシール強度は、通常、１〜３N／１５ｍｍであることが知られているので、以下では、このシール強度の範囲を評価に用いることとした。
［多層フィルムの形成］
実施例で用いた多層フィルムは、３層で構成することとし、各層の樹脂材料は以下の通りとした。
（１）ヒートシール層の樹脂材料
密度の低い方のポリエチレン（密度０．９１８ｇ／ｃｍ３、融点１０６℃）および密度の高い方のポリエチレン（密度０．９３７ｇ／ｃｍ３、融点１２６℃）を表１に示す混合割合で混合した４種類のポリエチレン混合物を用いた。
【００２７】
【表１】
【００２８】
（２）中間層の樹脂材料
ポリエチレン（密度０．９１３ｇ／ｃｍ３、融点１０２℃）を単独で用いた。
（３）外層の樹脂材料
ポリプロピレン（密度０．９ｇ／ｃｍ３、融点１２９℃）およびポリエチレン（密度０．９１８ｇ／ｃｍ３、融点１０６℃）を両者の混合割合が８：２となるように混合した混合物を用いた。
【００２９】
表１に示すヒートシール層の各種のポリエチレン混合物と中間層および外層の樹脂原料とをそれぞれ別個に溶融し、共押出しインフレーション法によって、３層からなる厚さ３００μｍの筒状長尺の多層フィルム１〜４を得た。それぞれの多層フィルムにおける各層の厚さは、ヒートシール層６０μｍ、中間層１８０μｍ、外層６０μｍとした。多層フィルム１〜４のそれぞれをこれらのＭＤ方向（押出し方向）に沿って約３００ｍｍごと裁断し、多層フィルム１〜４についてそれぞれ複数枚の裁断片を得た。
【００３０】
[使用したシール機]
本実施例の測定に使用したシール機は、下側加熱シールバーが固定され、上側加熱シールバーがシリンダーによって上下動するようになっており、上側加熱シールバーを下降させて鉛直方向最下位置に達した際の下側加熱シールバーとの間隙（上下加熱シールバー間隙）、ヒートシール時間およびこれら上下の加熱シールバーの温度をそれぞれ個別に設定可能とされている。上下の加熱シールバーはそれぞれ１０ｘ２９０ｍｍのサイズを有する長方形状のフィルム加熱面を備えている。上側の加熱シールバーが上昇した状態で、以下の実施例および比較例のそれぞれで得られた試験片を上下の加熱シールバーの間に差し込み、所定の操作を行なうことで上側加熱シールバーを下降させ、所定のヒートシール時間
当該試験片を挟み込んでこれにヒートシール部を形成できるようになっている。
【００３１】
［実施例１〜４］
表２に示すように、シール機の上下の加熱シールバーの間隙を５５０μｍ（２枚の多層フィルムの合計厚さの９２％）に設定するとともに、下側加熱シールバーの温度を１０５℃一定に維持し、またヒートシール時間を２秒に設定した。上側加熱シールバーの温度を１３５℃に設定した上で、多層フィルム１〜４の裁断片をそれぞれ1枚ずつシール機にセットし、当該裁断片の略中央領域に当該方向に直角（ＴＤ方向）に上下の加熱シールバーの長手方向を合わせた状態で挟み込んでヒートシールし、ヒートシール部を形成した。次に、上側加熱シールバーの温度を２℃上げて１３７℃に設定し、同様の方法にて多層フィルム１〜４のそれぞれの裁断片についてヒートシール部を形成した。このように上側加熱シールバー設定温度をさらに２℃間隔で１６１℃まで順次変更し、各設定温度について多層フィルム１〜４の裁断片のそれぞれに同様の方法でヒートシール部を形成した。多層フィルム１〜４についてこのようにして得られた裁断片の群をこれらのフィルム番号順にそれぞれ実施例１〜４の試料とした。
【００３２】
［実施例５〜８］
シール機の上下の加熱シールバーの間隙を５００μｍ（２枚の多層フィルムの合計厚さの８３％）とし、上側の加熱シールバーの設定温度を１３３℃から１５３℃まで２℃間隔に設定した以外は、実施例１〜４と同様のヒートシール条件とした（表２参照）。実施例１〜４と同様の方法にて多層フィルム１〜４の各裁断片に各別にＴＤ方向にヒートシール部を形成し、得られた裁断片の群を多層フィルムの番号順にそれぞれ実施例５〜８の試料とした。
【００３３】
［比較例１〜３］
シール機の上下シールバーの間隙を４００μｍ（２枚の多層フィルムの合計厚さの６７％）とした以外は、実施例５〜８と同様のシール条件とした（表２参照）。多層フィルム１、３および４の複数の裁断片について実施例５〜８と同様の方法によってそれぞれヒートシール部を形成し、多層フィルム１，３，４ごとに得られた裁断片の群をそれぞれこの順に比較例１〜３の試料を得た。
【００３４】
［比較例４〜７］
上下の加熱シールバーの温度を同温度とし、１２３℃から１３５℃までの２℃間隔で設定した以外は、実施例１〜４と同様のヒートシール条件とした（表２参照）。多層フィルム１〜４の裁断片について、実施例１〜４と同様の方法でヒートシールを行い、各々の多層フィルムについて得られた裁断片の群をそれぞれ比較例４〜７の試料とした。
【００３５】
［実施例９〜１１］
上下の加熱シールバー間隙を４５０〜５００μｍの範囲に設定し、下側加熱シールバー温度を１０５℃一定に維持し、ヒートシール時間を２，３、５秒に設定した（表３参照）。また、各ヒートシール時間について、上側加熱シールバー温度を１１０〜１５０℃まで５℃間隔で設定を変更し、それぞれのヒートシール時間および設定温度にて、多層フィルム２の裁断片の略中央領域に当該方向に直角（ＴＤ方向）に各別にヒートシール部を形成し、ヒートシール設定時間（２，３，５秒）ごとにまとめた裁断片の群をそれぞれ実施例９〜１１の試料とした（ヒートシール時間２秒でヒートシールした試料が実施例９、５秒の試料が実施例１１である）。
【００３６】
［実施例１２、１３］
ヒートシール時間を２秒および５秒とし、上側加熱シールバー温度を１１０〜１５０℃まで５℃間隔とした以外は、実施例９〜１１と同様のヒートシール条件とした（表３参照）。そして、実施例９〜１１と同様の方法にて多層フィルム１の個々の裁断片に各別にヒートシール部を形成し、ヒートシール時間２秒についての裁断片の群を実施例１２の試料とし、５秒についての裁断片の群を実施例１３の試料とした。
【００３７】
［実施例１４、１５］
ヒートシール時間を２秒に設定し、上側加熱シールバー温度を１２５から１５０℃まで５℃間隔とした以外は、実施例１２と同様のヒートシール条件とし、実施例１２と同様の方法にて多層フィルム３の個々の裁断片に各別にヒートシール部を形成し、得られた裁断片の群を実施例１４の試料とした。また、ヒートシール時間を３秒に設定した以外は、実施例１４と同様のヒートシール条件とし、同実施例と同様の方法で多層フィルム４の個々の裁断片に各別にヒートシール部を形成し、得られた裁断片の群を実施例１５の試料とした。
【００３８】
［実施例１６］
下側加熱シールバーの温度を７０℃一定とし、上側加熱シールバーの設定温度を１６０℃から１８５℃まで５℃間隔に設定した以外は、実施例１４と同様のヒートシール条件とした（表３参照）。そして、上側加熱シールバーの各設定温度において多層フィルム３の個々の裁断片に各別にヒートシール部を形成し、得られた裁断片の群を実施例１６の試料とした。
【００３９】
［シール強度の測定］
実施例１〜１６および比較例１〜７の試料に含まれる各裁断片について、さらにヒートシール部を含み、１５０■２６０ｍｍ角のサイズの長方形状に裁断した。このとき、この長方形状の裁断片の一方の長辺寄りに当該辺に平行にヒートシール部が位置するようにした。その後、長方形状の裁断片のそれぞれについて、ヒートシール部の長手方向両端寄りおよび中間からそれぞれ当該方向に直角な方向に１５ｍｍ幅、１５０ｍｍ長さの短冊状に2枚ずつ切り出し、計6枚の試験片を得た。こうして得られた各試験片は、長さ方向一端寄りにヒートシール部が設けられている。
【００４０】
前記６枚の試験片のそれぞれについてヒートシール部が形成された側の端部とは反対側の端部の重なり合った多層フィルムを広げ、その状態で引張試験機の上下のチャックにこれらの略中間にヒートシール部がくるようにセットした上で、引っ張り速度３００ｍｍ／分にて引っ張り、ヒートシール部が破断した時点での強度値を読み取った。各裁断片の切り出された６個の試験片についてそれぞれ同様の方法でこの測定を繰り返し、得られた各裁断片についての6個の測定結果の平均を求め、各裁断片のヒートシール部のシール強度（Ｎ／１５ｍｍ）とした。なお、引張試験機は、ストログラフＶＥ１Ｄ（島津製作所製）を使用した。
【００４１】
実施例１〜１６および比較例１〜７の各試料から得た６個の試験片についてのシール強度の平均値を上側加熱シールバー温度（横軸）−シール強度（Ｎ／１５ｍｍ）（縦軸）グラフにそれぞれプロットして得られたシール強度特性のグラフを図１〜７に示す。また、各グラフにおけるシール強度特性の曲線のそれぞれからシール強度１Ｎ／１５ｍｍおよび３Ｎ／１５ｍｍを示す上側加熱シールバー温度を読み取り、その差（シール温度幅）を求めた結果を表２および表３に示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】
【表３】
【００４４】
表２の結果より、実施例１〜８の試料では、いずれも約４〜７℃のシール温度幅が得られており、これにより容易かつ安定確実に弱シール部を形成できることがわかる。特に、実施例１〜４の試料では、シール温度幅は４．６〜７℃であり、実施例５〜８の各試料におけるシール温度幅４．１〜５．６℃よりも大きいことから、実施例１〜４のヒートシール条件とすることでより容易にかつ安定確実に弱シール部を形成可能であることを示している。また、図１および図２により、各試料について上側加熱シールバー温度の増加に対してシール強度は約２〜３Ｎ／１５ｍｍまでは緩やかに増加することが確認された。
【００４５】
それに対して、比較例１〜７の試料では、いずれもシール温度幅は３．４℃以下と小さく、弱シール部形成に当たっては、加熱シールバー温度の管理を確実に行う必要があることが推察される。また、図３および図４では、シール強度は、上側加熱シールバー温度の増加に伴い、特に約１Ｎ／１５ｍｍ以上にて急激に増大していることが認められ、実施例１〜８の場合よりも狭いシール温度幅しかとれないことが視覚的にも明らかである。
【００４６】
表３の実施例９〜１５の結果から、上側加熱シールバー温度を低温側に適宜設定することで、ヒートシール時間２〜５秒においても４℃以上のシール温度幅が得られることが示された。これらの各実施例の試料については、図５および図６から、シール強度は約２Ｎ／１５ｍｍまでは緩やかに増加していることがわかる。また、表３の実施例１６についての結果から明らかなように、下側加熱シールバー温度を７０℃一定に設定した場合でも、シール温度幅４℃以上が得られている。また、図７から、約２Ｎ／１５ｍｍまでは、シール強度は上側加熱シールバー温度の上昇に伴い、緩やかに増大することが認められる。
【００４７】
前記各実施例の結果から、上下の加熱シールバーの間隔および当該各過熱シールバー温度およびヒートシール時間を本発明の範囲で適宜設定することで、４℃以上のシール温度幅を確保できることが推察される。
【００４８】
以上説明したように、本発明のヒートシール方法によれば、多層フィルムのヒートシール層を密度差０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンの混合物によって形成した場合でも、弱シール部に要求されるシール強度の範囲を得るのにシール温度幅を従来のヒートシール方法よりも大きくとれるので、容易かつ安定確実に当該多層フィルムに弱シール部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例１〜４の試料のヒートシール強度特性を示すグラフである。
【図２】実施例５〜８の試料のヒートシール強度特性を示すグラフである。
【図３】比較例１〜３の試料のヒートシール強度特性を示すグラフである。
【図４】比較例４〜７の試料のヒートシール強度特性を示すグラフである。
【図５】実施例９〜１１の試料のヒートシール強度特性を示すグラフである。
【図６】実施例１２〜１５の試料のヒートシール強度特性を示すグラフである。
【図７】実施例１６の試料のヒートシール強度特性を示すグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密度差が０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンを混合して形成されたヒートシール層を含む多層フィルムを当該ヒートシール層同士が向き合うように重ね合わせた状態とし、対向して配置された２本の加熱シールバーで挟んで１〜６秒間ヒートシールして弱シール部を形成するに際し、前記２本の加熱シールバーの間隙を前記重ね合わせた多層フィルムの合計厚さに対して７５〜９５％となるように調整し、前記各多層フィルムの厚さおよび前記２種のポリエチレンの混合割合に応じて前記２本のうちの一方の加熱シールバーの温度を６０〜１５０℃の範囲に、他方の温度を１１０〜２２０℃の範囲に設定し、かつ両温度間に５℃以上の差を設けることを特徴とするヒートシール方法。
【請求項２】
前記多層フィルムの厚さが２００〜３００μｍの範囲の場合、前記一方の加熱シールバーの温度を９０〜１１０℃の範囲で一定に維持し、他方の温度を１２５〜１７０℃に設定する請求項１に記載のヒートシール方法。
【請求項３】
前記２種のポリエチレンの混合割合は、密度の高い方のポリエチレン：密度の低い方のポリエチレン＝３：７〜９：１である請求項１または２に記載のヒートシール方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒートシール方法によって形成された弱シール部を有することを特徴とする軟包装用容器。
【請求項５】
複室容器である請求項４に記載の軟包装用容器。
【請求項１】
密度差が０．０２ｇ／ｃｍ３未満の２種のポリエチレンを混合して形成されたヒートシール層を含む多層フィルムを当該ヒートシール層同士が向き合うように重ね合わせた状態とし、対向して配置された２本の加熱シールバーで挟んで１〜６秒間ヒートシールして弱シール部を形成するに際し、前記２本の加熱シールバーの間隙を前記重ね合わせた多層フィルムの合計厚さに対して７５〜９５％となるように調整し、前記各多層フィルムの厚さおよび前記２種のポリエチレンの混合割合に応じて前記２本のうちの一方の加熱シールバーの温度を６０〜１５０℃の範囲に、他方の温度を１１０〜２２０℃の範囲に設定し、かつ両温度間に５℃以上の差を設けることを特徴とするヒートシール方法。
【請求項２】
前記多層フィルムの厚さが２００〜３００μｍの範囲の場合、前記一方の加熱シールバーの温度を９０〜１１０℃の範囲で一定に維持し、他方の温度を１２５〜１７０℃に設定する請求項１に記載のヒートシール方法。
【請求項３】
前記２種のポリエチレンの混合割合は、密度の高い方のポリエチレン：密度の低い方のポリエチレン＝３：７〜９：１である請求項１または２に記載のヒートシール方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒートシール方法によって形成された弱シール部を有することを特徴とする軟包装用容器。
【請求項５】
複室容器である請求項４に記載の軟包装用容器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１０７６３４（Ｐ２００９−１０７６３４Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７８７５８（Ｐ２００７−２７８７５８）
【出願日】平成１９年１０月２６日（２００７．１０．２６）
【出願人】（５９１０１２３９２）日本マタイ株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２６日（２００７．１０．２６）
【出願人】（５９１０１２３９２）日本マタイ株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
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