JP6159494B1 - 易裂性プラスチックフィルム及びその製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 酸素や湿気等の透過を完全に遮断しつつ、任意の箇所から容易に引き裂くことができる安価な易裂性プラスチックフィルム、及びその製造装置を提供する。【解決手段】 鋭い角部を有する高硬度微粒子の押圧によりプラスチックフィルムの一方の側の全面にランダムに形成した種々の深さ及び大きさを有する多数の未貫通孔2aを有し、未貫通孔2aがプラスチックフィルム2の厚さの30〜80％に相当する平均深さDav及び90％以下に相当する最大深Dmaxさを有し、未貫通孔2aの平均孔径Pavが20〜100μmであり、未貫通孔2aの分布密度Dsが500〜40,000個／cm2である易裂性プラスチックフィルム。【選択図】 図1

Description

本発明は、ガスバリア性を確保するために未貫通孔のみを形成した易裂性プラスチックフィルム、及びその製造装置に関する。
インスタントコーヒー、粉ミルク、お茶等の乾燥食品は、酸素や湿気から防ぐためにシール性の良いアルミニウム蒸着フィルム等で包装されている。アルミニウム蒸着フィルム300は、例えば図16に示すように、強度を確保するためのポリエチレンテレフタレート（PET）フィルム301と、印刷層302と、アルミニウム蒸着層303と、ヒートシール層304とからなる。図17に示すように、アルミニウム蒸着フィルムの袋310には引き裂き開始用のノッチ311が形成されていることが多い。
しかし、PETフィルムに設けられたアルミニウム蒸着層、ヒートシール層及び印刷層のために、ノッチ311があってもアルミニウム蒸着フィルムを引き裂くのは容易でないことが多い。特に、ヒートシール部312では厚さが二倍であるので、ヒートシール部312の外側に設けられたノッチからの引き裂きはヒートシール部で止められることが多い。
以上のような事情に鑑み、ノッチなしでもどこからでも容易に引き裂くことができるフィルムとして、本発明者は先に特開平7-165256号（特許文献1）により、平均開口径が0.5〜100μｍの貫通孔または未貫通孔が1000個／cm2以上の密度で全面に形成されたポリエステル、ナイロンまたは配向性ポリプロピレンからなる多孔質フィルムの片面に熱融着性高分子フィルムを積層した易裂性プラスチックフィルムを提案した。しかし、この易裂性プラスチックフィルムは貫通孔を有することがあるので、酸素や湿気の透過を完全に遮断しなければならないような用途には利用できないという問題がある。
未貫通孔を形成したプラスチックフィルムとして、特開平10-193454号（特許文献2）は、無機フィラーを配合したポリオレフィン系樹脂組成物からなる厚さ5〜150μｍのチューブラーフィルムの内面及び外面のいずれか一方又は両方に、コロナ放電処理を施し、かつ前記チューブラーフィルムの少なくとも一部にエンボス加工を施した機能性ポリオレフィン系チューブラーフィルムを開示している。エンボス深さ（JIS Ｂ0601に準拠して測定）はフィルム厚さの1/2〜1/10であり、エンボスの紋の大きさは通常0.5〜300 mmである。しかし、このエンボスは大きすぎるので、プラスチックフィルムの外観を損ねる。また、微細なエンボスを形成しようとすると、微細な突起を多数有するエンボスロールを作製しなければならないが、そのようなエンボスロールは非常に高価であるので、形成されるエンボスフィルムは高価にならざるを得ない。
また、パターンロールと金属ロールによりプラスチックフィルムに多数の微細孔を形成する場合、図18に示すように、パターンロール10及び金属ロール20に大きな負荷をかけるので、両ロール10、20は撓み、幅方向中央部の隙間Gが広くなる傾向がある。不均一な隙間Gで形成される微細孔の開口径及び深さは幅方向中央部と周辺部とで異なり、均一な微多孔プラスチックフィルム2’が得られないという問題がある。
このため、パターンロール10の上部及び／又は金属ロール20の下部にバックアップロールを配置し、パターンロール10及び金属ロール20の撓みを低減することも行われてきた。しかし、パターンロール10のロール面に多数の高硬度微粒子が固着しているので、バックアップロールとして表面が硬くないゴムロール等を使用しなければならず、パターンロール10及び金属ロール20の撓みを十分に防止することはできなかった。
特開平6-328483号（特許文献3）は、ほぼ平行に配置された6つのロールによってゴム及びプラスチック等の熱可塑性の高分子材料をカレンダー加工する装置であって、第一〜第五のロールの真下に第六のロールが配置されており、第五のロールを微小角度だけ傾斜させるクロス手段を具備するカレンダー加工装置を開示している。しかし、クロス手段による第五のロールの傾斜角は一定であり、所望の傾斜角が得られる駆動手段を具備していない。そのため、特許文献3に記載の構造の装置をプラスチックフィルムに微細孔を形成するために用いたとしても、種々の深さ及び孔径を有する微細孔の形成に対応することができない。
特開平7-165256号公報 特開平10-193454号公報 特開平6-328483号公報
従って本発明の目的は、酸素や湿気等の透過を完全に遮断しつつ、任意の箇所から容易に引き裂くことができる安価な易裂性プラスチックフィルム、及びその製造装置を提供することである。
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、(1) 図3(a) 及び図3(b) に示すように、撓んだパターンロール10及び金属ロール20を、それらの中心軸線が微小な角度θだけ傾斜した状態で接触させると、僅かに湾曲したパターンロール10及び金属ロール20は螺旋状に等しい圧力で線接触し、幅広のプラスチックフィルム2に対しても、多数の未貫通孔を幅方向に均一に形成することができること、及び(2) パターンロール10の高硬度微粒子の高さを制御することにより、エンボスロールを使用しなくても、プラスチックフィルムに未貫通孔のみを形成することができることを発見し、本発明に想到した。
すなわち、本発明の装置により製造される易裂性プラスチックフィルムは、鋭い角部を有する高硬度微粒子の押圧によりプラスチックフィルムの一方の側の全面にランダムに形成した種々の深さ及び大きさを有する多数の未貫通孔を有し、
前記未貫通孔が前記プラスチックフィルムの厚さの30〜80％に相当する平均深さ及び90％以下に相当する最大深さを有し、
前記未貫通孔の平均孔径が20〜100μmであり、
前記未貫通孔の分布密度が500〜40,000個／cm2であることを特徴とする。
前記未貫通孔は前記プラスチックフィルムの厚さの30〜65％に相当する平均深さ、及び前記プラスチックフィルムの厚さの85％以下に相当する最大深さを有するのが好ましい。
前記未貫通孔の平均孔径は25〜80μmであるのが好ましい。
前記未貫通孔の分布密度は1000〜20,000個／cm2であるのが好ましく、2000〜10,000個／cm2であるのがより好ましい。
前記プラスチックフィルムはポリエチレンテレフタレートフィルムであるのが好ましい。前記ポリエチレンテレフタレートフィルムの厚さは8〜30μmであるのが好ましい。
本発明の装置により製造される易裂性プラスチックフィルムは、前記未貫通孔が形成されていない側の前記プラスチックフィルムの全面に、ヒートシール層を有することができる。また、前記未貫通孔が形成されていない側の前記プラスチックフィルムと前記ヒートシール層との間に、ガスバリア層を形成することができる。前記ガスバリア層はアルミニウム箔、アルミニウム蒸着層又は透明無機酸化物蒸着層であるのが好ましい。前記透明無機酸化物蒸着層は酸化珪素又はアルミナからなるのが好ましい。
種々の深さ及び大きさを有する多数の未貫通孔をプラスチックフィルムの一方の側の全面にランダムに有する易裂性プラスチックフィルムを製造する本発明の装置は、
左右一対の固定フレームに回転自在に支持された第一のロールと、
前記第一のロールとプラスチックフィルムを介して接するように、左右一対の可動フレームに沿って昇降自在な第二のロールと、
前記第一のロールと前記第二のロールとの隙間に前記プラスチックフィルムを通過させる搬送手段と、
一対の前記可動フレームを回動させる第一の駆動手段と、
前記第二のロールを昇降させるために前記可動フレームの各々に取り付けられた第二の駆動手段と、
前記第一のロールを回転させる第三の駆動手段と、
前記第二のロールを回転させる第四の駆動手段とを具備し、
前記第一及び第二のロールの一方が鋭い角部を有する多数の高硬度微粒子をロール面にランダムに有するパターンロールで、他方が平坦なロール面を有する金属ロールであり、
前記パターンロールのロール面から突出する高硬度微粒子が、前記プラスチックフィルムの厚さの30〜80％に相当する平均深さ及び90％以下に相当する最大深さの未貫通孔を前記プラスチックフィルムに形成し得る平均高さ及び最大高さを有し、
前記第一の駆動手段の作動により前記第一のロールの中心軸線に対して前記第二のロールの中心軸線を水平面内で傾斜させた状態で、前記第一のロールと前記第二のロールとの隙間に前記プラスチックフィルムを通過させ、前記高硬度微粒子により前記プラスチックフィルムに多数の未貫通孔を形成することを特徴とする。
一対の前記可動フレームは前記第一の駆動手段により左右一対の水平な円弧状ガイドレールに沿って回動するのが好ましい。
前記可動フレームが固定された可動プレートは、前記第一の駆動手段に連結した水平プレートの両端に固定されており、前記可動プレートの各々の底面のガイド溝は前記円弧状ガイドレールの各々と係合しているのが好ましい。
前記第一のロールと前記第二のロールとの隙間より下流の位置に、多数の未貫通孔を形成したプラスチックフィルム（穿孔プラスチックフィルム）と接触する歪み取りロールと、前記歪み取りロールの両端を回転自在に支持する軸受の高さを変更する一対の第五の駆動手段とが配置されており、前記第五の駆動手段の少なくとも一方を稼働させることにより前記歪み取りロールの少なくとも一方の端部を昇降し、もって穿孔プラスチックフィルムに対して前記歪み取りロールを上下方向に傾斜させて、前記第一のロールの中心軸線と前記第二のロールの中心軸線との傾斜により前記穿孔プラスチックフィルムに生じた歪みを吸収するのが好ましい。前記第五の駆動手段はエアシリンダであるのが好ましい。
本発明の易裂性プラスチックフィルムの製造装置はさらに、
前記第一のロールと前記第二のロールの隙間の下流に、製造された穿孔プラスチックフィルムの性状を観察するセンサを具備するとともに、
前記センサの信号に応じて前記第一及び第二の駆動手段及び前記第五の駆動手段を作動させ、もって所望の穿孔プラスチックフィルムが得られるように、前記第一のロールと前記第二のロールとの隙間、前記第一のロールの中心軸線に対する前記第二のロールの中心軸線の水平方向傾斜角、及び前記歪み取りロールの上下方向傾斜角を調節する手段とを具備するのが好ましい。
前記第一のロールの中心軸線に対する前記第二のロールの中心軸線の水平方向傾斜角が0°、及び前記歪み取りロールの上下方向傾斜角が0°の状態で前記プラスチックフィルムの穿孔を開始した後、前記センサの信号に応じて前記第一及び第二の駆動手段及び前記第五の駆動手段を作動させるのが好ましい。
前記パターンロールの高硬度微粒子は5以上のモース硬度を有するのが好ましい。
前記高硬度微粒子のロール面での平均粒径は20〜100μmであるのが好ましく、25〜80μmであるのがより好ましい。
前記パターンロールのロール面における前記高硬度微粒子の分布密度は500〜40,000個／cm2であるのが好ましく、1000〜20,000個／cm2であるのがより好ましく、2000〜10,000個／cm2であるのが最も好ましい。
前記パターンロールのロール面における前記高硬度微粒子の面積率は10〜70％であるのが好ましい。
本発明の装置により製造される易裂性プラスチックフィルムは、鋭い角部を有する高硬度微粒子の押圧によりプラスチックフィルムの一方の側の全面にランダムに形成した種々の深さ及び大きさを有する多数の未貫通孔を有し、前記未貫通孔がプラスチックフィルムの厚さの30〜80％に相当する平均深さ及び90％以下の最大深さを有するとともに、20〜100μmの平均孔径を有し、分布密度が500〜40,000個／cm2であるので、酸素や湿気等の透過を完全に遮断しつつ、任意の箇所から容易に引き裂くことができるとともに、安価に製造することができる。このような特徴を有する易裂性プラスチックフィルムは、酸素や湿気等を嫌う乾燥食品等の包装用フィルム用等に広範に使用することができる。
易裂性プラスチックフィルムを製造する本発明の装置は、(a) 固定フレームに回転自在に支持された第一のロール（例えば、パターンロール）に対して第二のロール（例えば、平坦なロール面を有する金属ロール）を可動フレームに沿って昇降自在とし、かつ可動フレームを左右一対の水平な円弧状ガイドレールに沿って回動させる構造としているので、プラスチックフィルムに形成する未貫通孔の開口径、深さ、面密度等に応じて第一のロールの中心軸線に対する第二のロールの中心軸線の水平方向傾斜角を適宜設定することができ、もって最適な状態でプラスチックフィルムに多数の未貫通孔を幅方向に均一に形成することができ、また(b) パターンロールのロール面にランダムに付着した鋭い角部を有する多数の高硬度微粒子の平均高さ及び最大高さを、前記プラスチックフィルムの厚さの30〜80％に相当する平均深さ及び90％以下に相当する最大深さの未貫通孔を前記プラスチックフィルムに形成し得る大きさに設定することにより、高硬度微粒子がプラスチックフィルムを貫通するのを確実に防止しながら、十分な易裂性を付与する未貫通孔を形成することができる。
さらに、第一のロールと第二のロールとの隙間より下流の位置に、多数の未貫通孔を形成したプラスチックフィルム（穿孔プラスチックフィルム）と接触する歪み取りロールを設け、歪み取りロールを穿孔プラスチックフィルムに対して上下方向に傾斜させることにより、第一のロールの中心軸線と第二のロールの中心軸線との傾斜により穿孔プラスチックフィルムに生じた歪みを吸収し、穿孔中にプラスチックフィルムが破断したり、皺が寄ったりするのを防止することができる。
本発明の装置により製造される易裂性プラスチックフィルムを示す部分断面図である。 本発明の装置により製造される易裂性プラスチックフィルムを含む積層フィルム（アルミニウム蒸着フィルム）を示す部分断面図である。 相対的に傾斜するパターンロール及び金属ロールを示す斜視図である。 相対的に傾斜するパターンロール及び金属ロールを示す平面図である。 本発明の第一の実施形態による易裂性プラスチックフィルムの製造装置の主要部を示す正面図である。 本発明の第一の実施形態による易裂性プラスチックフィルムの製造装置の右側面図である。 土台に固定した円弧状ガイドレールを示す平面図である。 円弧状ガイドレールと左右一対の可動フレームとの関係を示す部分省略平面図である。 円弧状ガイドレールに沿って移動自在な可動フレームの構造を示す分解側面図である。 図4から第二のロール及び第二の駆動手段を省略した正面図である。 本発明の装置に設けられた歪み取りロール及び第五の駆動手段を示す背面図である。 本発明の装置に設けられた歪み取りロールが上下方向に傾斜した状態を示す背面図である。 パターンロールの一例を示す断面図である。 本発明の第二の実施形態による易裂性プラスチックフィルムの製造装置を示す側面図である。 第二のロールが第一のロールに平行なときの左右一対の可動フレームと一対の円弧状ガイドレールとの関係を示す平面図である。 第二のロールが第一のロールに対して水平面内で反時計方向に傾斜したときの左右一対の可動フレームと一対の円弧状ガイドレールとの関係を示す平面図である。 第二のロールが第一のロールに対して水平面内で時計方向に傾斜したときの左右一対の可動フレームと一対の円弧状ガイドレールとの関係を示す平面図である。 パターンロールと平坦なロール面を有する金属ロールとの組合せによりプラスチックフィルムを穿孔する様子を示す断面図である。 フィルムの突き刺し試験を示す概略図である。 アルミニウム蒸着フィルムの層構成の一例を示す部分断面図である。 アルミニウム蒸着フィルムの袋の一例を示す正面図である。 プラスチックフィルムに未貫通孔を形成する際にパターンロール及び金属ロールが撓む様子を示す概略図である。
本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明するが、特に断りがなければ一つの実施形態に関する説明は他の実施形態にも適用される。また下記説明は限定的ではなく、本発明の技術的思想の範囲内で種々の変更を施しても良い。
[1] 易裂性プラスチックフィルム
図1に示すように、本発明の装置により製造される易裂性プラスチックフィルム1は、プラスチックフィルム2の一方の側の全面に多数の未貫通孔2aを有し、未貫通孔2aはプラスチックフィルム2の厚さTの30〜80％に相当する平均深さDav及び90％以下に相当する最大深さDmaxを有する。また、未貫通孔2aの平均孔径Pavは20〜100μmであり、分布密度Dsは500〜40,000個／cm2である。
後述するように、未貫通孔2aは、パターンロール表面にランダムに付着した種々の大きさ及び高さを有する多数の高硬度微粒子により形成されるので、種々の大きさ及び深さを有する。しかし、酸素や湿気等の透過を完全に遮断しつつ、任意の箇所から容易に引き裂くことができるためには、未貫通孔2aの平均深さDavはプラスチックフィルム2の厚さTの30〜80％であり、最大深さDmaxはプラスチックフィルム2の厚さTの90％以下でなければならない。
未貫通孔2aの平均深さDavが30％未満では、プラスチックフィルム2に十分な易裂性を付与することができない。一方、平均深さDavが80％超では、全ての孔を未貫通孔とするのが困難である。未貫通孔2aの平均深さDavは好ましくはプラスチックフィルムの厚さTの35〜70％であり、より好ましくは40〜60％である。
未貫通孔2aの最大深さDmaxが90％超では、全ての孔を未貫通孔とするのが困難である。未貫通孔2aの最大深さDmaxは好ましくはプラスチックフィルムの厚さTの85％以下であり、より好ましくは80％以下である。
未貫通孔2aの平均孔径Pavが20μm未満であると、プラスチックフィルム2に十分な易裂性を付与することができない。一方、未貫通孔2aの平均孔径Pavが100μmを超えると、プラスチックフィルム2の強度が不十分になるだけでなく、表面の美観が低下する。未貫通孔2aの平均孔径Pavは好ましくは25〜80μmであり、より好ましくは30〜60μmである。
上記平均深さDav、最大深さDmax及び平均孔径Pavを有する未貫通孔2aの深さ分布及び孔径分布はできるだけ狭い方が好ましい。そのためには、後述するパターンロールの高硬度微粒子の粒径分布をできるだけ狭くするのが好ましい。
未貫通孔2aの分布密度Dsが500個／cm2未満であると、プラスチックフィルム2に十分な易裂性を付与することができない。一方、分布密度Dsが40,000個／cm2を超えると、プラスチックフィルム2の強度が不十分になる。未貫通孔2aの分布密度Dsは好ましくは1000〜20,000個／cm2であり、より好ましくは2000〜10,000個／cm2である。
フィルム2を形成するプラスチックは、十分な引張強度、表面硬度、可撓性、ガスバリア性、耐水性及び耐熱性を有する限り特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリブチレンテレフタレート（PBT）等のポリエステル類、延伸ポリプロピレン（OPP）等のポリオレフィン類、ナイロン（Ny）等のポリアミド類、ポリ塩化ビニル類、ポリ塩化ビニリデン類、ポリスチレン類等の熱可塑性可撓性ポリマーが好ましい。中でも、PET及びOPPが好ましく、特にPETが好ましい。PETフィルムの場合、厚さTは8〜30μmが好ましい。PETフィルムの厚さTが8μm未満であると、十分な引張強度を有さない。一方、ETフィルムの厚さTが30μmを超えると、可撓性が低下し、乾燥食品等の包装用フィルムに適さなくなる。PETフィルムの厚さTは10〜25μmが好ましく、10〜20μmがより好ましい。
本発明の装置により製造される易裂性プラスチックフィルム1を乾燥食品等の包装用フィルムに使用する場合、図2に示すように、易裂性プラスチックフィルム1の背面（未貫通孔2aが形成されていない側）に印刷層302、ガスバリア層303及びヒートシール層304を形成するのが好ましい。ガスバリア層303はアルミニウム箔、アルミニウム蒸着層又は透明無機酸化物蒸着層である。透明無機酸化物蒸着層として、酸化珪素又はアルミナの蒸着層が挙げられる。高度のガスバリア性が要求されない場合、ガスバリア層303を省略しても良い。ヒートシール層304は、易裂性プラスチックフィルム1からなる袋を密封するのに必要であり、低密度ポリエチレン（LDPE）、無延伸ポリプロピレン（CPP）、エチレン酢酸ビニル共重合体（EVA）等により形成することができる。ヒートシール層304の厚さは20〜60μm程度で良い。
[2] 易裂性プラスチックフィルムの製造装置
(A) 第一の実施形態
図4及び図5に示すように、本発明の第一の実施形態による易裂性プラスチックフィルムの製造装置は、プラスチックフィルム2に未貫通孔を形成するために対向して設けられた第一のロール10及び第二のロール20と、第一のロール10の一対の軸受11，11を支持する門形の固定フレーム30，30と、第二のロール20の一対の軸受21，21を支持する左右一対の可動フレーム40，40と、各可動フレーム40，40が固定された可動プレート61，61と、可動プレート61，61に固定された水平プレート60，60と、水平プレート60，60を回転させるために土台50の上面に固定された第一の駆動手段70と、各可動フレーム40，40に沿って第二のロール20の各軸受21，21を上下動させる第二の駆動手段80，80と、第一のロール10を回転させるための第三の駆動手段90と、第二のロール20を回転させるための第四の駆動手段100と、プラスチックフィルム2が巻回された第一のリール151と、製造された易裂性プラスチックフィルム2’（＝1）を巻回するための第二のリール152と、プラスチックフィルム2及び易裂性プラスチックフィルム2’を案内する複数のガイドロール及びニップロールとを具備する。第一のロール10と第二のロール20の隙間Gの下流に、多数の未貫通孔2aを形成したプラスチックフィルム（穿孔プラスチックフィルム）2’と接触する歪み取りロール120と、歪み取りロール120の両端を回転自在に支持する軸受121，121の高さを変更する一対の第五の駆動手段130，130とを配置するのが好ましい。
第一及び第二のロール10，20の一方はパターンロールであり、他方は平坦なロール面を有する金属ロールである。以下の実施形態では第一のロール10をパターンロールとし、第二のロール20を金属ロールとして説明するが、勿論限定的ではなく、第一のロール10が金属ロールで、第二のロール20がパターンロールでも良い。
(1) 固定部
図5に示すように、縦フレーム111と、縦フレーム111の上端部に水平に固定された横フレーム112とからなるフレーム構造体110は土台50に固定されており、左右一対の横フレーム112の各々に固定フレーム30が垂下するように固定されている。図4に示すように、各固定フレーム30にパターンロール10の軸受11が回転自在に固定されており、パターンロール10は固定フレーム30に対して昇降することなく、所定の位置で回転する。また図6に示すように、土台50の上面に左右一対の平板51，51が固定されており、各平板51の上面に円弧状ガイドレール52がボルトで固定されている。土台50の中央部に、第一の駆動手段70を支持するフレーム74が固定される平板77が固定されている。
(2) 可動部
図4及び図7から明らかなように、各固定フレーム30の下に可動フレーム40が位置し、各可動フレーム40は可動プレート61の上面に固定されている。図8に示すように、各可動プレート61の底面に、円弧状ガイドレール52が摺動自在に係合するガイド溝62aを有するガイドブロック62がボルトで固定されている。両可動プレート61，61は水平プレート60の両端にボルトで固定されている。
水平プレート60に連結している第一の駆動手段70は、モータ71と、モータ71の軸72に連結した減速機73と、減速機73を支持するフレーム74と、軸72に固定されたコネクタプレート75とを具備する。フレーム74は土台50上の平板77に固定されている。また、コネクタプレート75はボルト76で水平プレート60に固定されている。
各可動フレーム40のブラケット41に第二の駆動手段80が固定されている。各第二の駆動手段80は、可動フレーム40に固定されたブラケット41に支持された歯車装置81と、歯車装置81に減速機82を介して連結したモータ83と、歯車装置81に取り付けられたスクリュージャッキ84と、スクリュージャッキ84から突出する雄ねじ部材85とを有する。金属ロール20の各軸受21は、弾性手段86を介してスクリュージャッキ84の雄ねじ部材85に支持されている。弾性手段86はコイルバネ等の弾性部材及びロードセンサを具備し、金属ロール20の軸受21に過大な衝撃がかかるのを防止する。図5及び図9に示すように、各可動フレーム40の前方側面には金属ロール20の軸受21の背面のガイド部材22が係合する垂直ガイドレール44が設けられているので、金属ロール20の両軸受21，21は可動フレーム40，40の垂直ガイドレール44，44に沿って昇降自在である。
(3) パターンロールの駆動手段
図4に示すように、パターンロール10を駆動する第三の駆動手段90は、モータ91と、モータ91の回転軸にチェーン92を介して連結した減速機93と、減速機93の回転軸に連結したカップリング装置94とを具備し、カップリング装置94から延在するシャフト95はパターンロール10の軸受11に連結している。
(4) 金属ロールの駆動手段
図4に示すように、金属ロール20を駆動する第四の駆動手段100は可動フレーム40に固定されたブラケット42に固定されている。第四の駆動手段100は、モータ101と、モータ101の回転軸にチェーン102を介して連結した減速機103と、減速機53の回転軸に連結したカップリング装置104とを具備し、カップリング装置104から延在するシャフト105は金属ロール20の軸受21に連結している。
(5) 歪み取りロール
相対的に傾斜したパターンロール10と金属ロール20との隙間Gを通過して多数の未貫通孔が形成されたプラスチックフィルム（易裂性プラスチックフィルム）2’には歪みが生じているので、そのまま巻き取ると破断等の不具合が生じるおそれがある。そのため、図5に示すように、パターンロール10と金属ロール20との隙間Gのすぐ下流の位置に、歪み取りロール120を設けるのが好ましい。図10(a) に示すように、歪み取りロール120の両端を回転自在に支持する軸受121，121は、それぞれ一対の固定フレーム30，30にブラケット31，31を介して固定された第五の駆動手段130，130により上下動される。図示の例では、各第五の駆動手段130は、固定フレーム30に固定されたブラケット31に支持されたエアシリンダ131と、エアシリンダ131のピストンロッド132とからなり、ピストンロッド132の先端にユニバーサルジョイント133を介して歪み取りロール120の軸受121が取り付けられている。従って、図10(b) に示すように、第五の駆動手段130，130を独立に駆動することにより歪み取りロール120の両端の高さを変更することができる。すなわち、歪み取りロール120を水平軸（パターンロール10の中心軸線と平行）に対して所望の角度δで傾斜させることができる。
歪み取りロール120の下流にガイドロール140があるので、易裂性プラスチックフィルム2’は、パターンロール10と金属ロール20との隙間Gとガイドロール140との間で、傾斜した歪み取りロール120により左右で異なる張力を受け、歪みが低減する。例えば、易裂性プラスチックフィルム2’の進行方向左側が右側より前方に出るように金属ロール20を傾斜させた場合、歪み取りロール120の左側端部が右側端部より高くなるように、一対の第五の駆動手段130，130のピストンロッド132，132のストロークを調整すると、相対的に傾斜したパターンロール10及び金属ロール20により未貫通孔を形成してなる易裂性プラスチックフィルム2’から歪みが十分に除去され、巻き取り工程中に破断や皺等の不具合が生じるおそれが小さくなる。
(6) パターンロール
図11に示すように、パターンロール10は、金属製ロール本体10aのロール面10bに多数の高硬度微粒子10cをニッケルめっき等のめっき層10dによりランダムに固着したロールが好ましい。このようなパターンロール10の具体例は、例えば特開平5-131557号、特開平9-57860号及び特開2002-59487号に記載されている。
高硬度微粒子10cは鋭い角部を有するとともに、5以上のモース硬度を有するのが好ましい。鋭い角部を有する高硬度微粒子10cはダイヤモンド微粒子であるのが好ましく、特にダイヤモンドの粉砕微粒子が好ましい。高硬度微粒子10cは3以下のアスペクト比を有するのが好ましい。アスペクト比が3以下であることにより、高硬度微粒子10cは球体に近い多角体形状を有する。高硬度微粒子10cのアスペクト比は2以下がより好ましく、1.5以下が最も好ましい。
高硬度微粒子10cの約1/3〜2/3はめっき層10dに埋設されており、めっき層10dの表面（ロール面）から突出する高硬度微粒子10cは、プラスチックフィルム2の厚さTの30〜80％に相当する平均深さDav及び90％以下に相当する最大深さDmaxの未貫通孔2aをプラスチックフィルム2に形成し得る平均高さ及び最大高さを有する必要がある。ロール面から突出する高硬度微粒子10cの平均高さはプラスチックフィルム2の厚さTの30〜80％であるのが好ましく、35〜70％であるのがより好ましく、40〜60％であるのが最も好ましい。また、ロール面から突出する高硬度微粒子10cの最大高さはプラスチックフィルム2の厚さTの90％以下が好ましく、85％以下がより好ましく、80％以下が最も好ましい。パターンロール10のロール面における高硬度微粒子10cの平均粒径は20〜100μmであるのが好ましく、25〜80μmであるのがより好ましく、30〜60μmであるのが最も好ましい。
パターンロール10のロール面における高硬度微粒子10cの分布密度は500〜40000個／cm2であるのが好ましく、1000〜20,000個／cm2であるのがより好ましく、2000〜10,000個／cm2であるのが最も好ましい。
パターンロール10のロール面10bにおける高硬度微粒子10cの面積率（高硬度微粒子10cがパターンロール10の表面を占める割合）は10〜70％が好ましい。高硬度微粒子10cの面積率が10％未満であると、プラスチックフィルム2に十分な密度で未貫通孔2aを形成することができない。一方、パターンロール10のロール面10bに高硬度微粒子10cを70％超の面積率で固着させることは事実上困難である。高硬度微粒子10cの面積率の下限は20％がより好ましく、上限は60％がより好ましい。
上記分布の高硬度微粒子10cを有するパターンロール10により、高硬度微粒子10cの形状が転写された未貫通孔2aがプラスチックフィルム2に形成されることになる。
プラスチックフィルム2の穿孔中にパターンロール10が撓むのを防止するために、パターンロール10のロール本体10aは硬質金属により形成するのが好ましい。硬質金属としては、SKD11のようなダイス鋼が挙げられる。
(7) 金属ロール
パターンロール10と組合せる金属ロール20は、パターンロール10の高硬度微粒子10cがプラスチックフィルム2を貫通しないようにするために、平坦なロール面を有する必要がある。ロール面は鏡面状であるのが好ましい。また、穿孔工程での負荷に対して十分な耐変形性を発揮するために、金属ロール20を高強度で硬質の金属［例えば、高強度の耐食性ステンレススチール（SUS440C，SUS304等）］により形成するのが好ましい。また、金属ロール20を、ダイス鋼のような硬質金属の内層と、SUS304のような高強度の耐食性ステンレススチールからなる外層との二層構造にしても良い。外層の厚さは実用的には20〜60 mm程度で良い。
ロール面10aに多数の高硬度微粒子10cを有するパターンロール10と平坦なロール面20aを有する金属ロール20との間を通るプラスチックフィルム2に、高硬度微粒子10cが進入する。パターンロール10のロール面から突出する高硬度微粒子10cの平均高さ及び最大高さはプラスチックフィルム2の厚さTより十分に小さいので、高硬度微粒子10cがプラスチックフィルム2を貫通することはない。従って、プラスチックフィルム2に未貫通孔2aのみが形成される。
(8) センサ
パターンロール10と金属ロール20との隙間Gの下流に、隙間Gから出る穿孔プラスチックフィルム2’の性状（未貫通孔の孔径分布及び開口率、フィルムの皺等）を観察するためのセンサ145を設けるのが好ましい。本発明の装置はまた、センサ145の信号を入力する制御装置（図示せず）を具備する。制御装置は、センサ145の出力信号に応じて、所望の穿孔プラスチックフィルム2’を得るためのパターンロール10と金属ロール20との隙間、パターンロール10の中心軸線に対する金属ロール20の中心軸線の水平方向傾斜角θ、及び歪み取りロール120の上下方向傾斜角δを調節する信号を生成する。
(B) 第二の実施形態
第二の実施形態の装置は、バックアップロール以外基本的に第一の実施形態の装置と同じ構成であるので、両者に共通の部材には同じ参照番号を付与し、バックアップロール以外の説明は省略する。
図12に示すように、穿孔工程中のパターンロール10の変形量を低減するために、第二の実施形態の装置はパターンロール10の上方にバックアップロール160を具備する。バックアップロール160はパターンロール10に接触するので、ゴムロール等のようにロール面が比較的柔軟なロールであるのが好ましい。バックアップロール160は、一対の横フレーム112，112の間に設けられた第二の横フレーム113に固定された一対の固定フレーム30，30の垂直ガイドレール34に沿って昇降自在である。
バックアップロール160の両軸受161，161は、一対の固定フレーム30，30のブラケット36，36に固定された一対の第六の駆動手段170，170により駆動される。各第六の駆動手段170は、モータ171と、モータ171に連結した減速機172と、減速機172に連結するとともに固定フレーム30のブラケット36に取り付けられたスクリュージャッキ173と、スクリュージャッキ173から突出する雄ねじ部材174と、雄ねじ部材174の下端に設けられた弾性手段175とを有する。弾性手段175はコイルバネ等の弾性部材及びロードセンサを具備し、バックアップロール160の軸受161に過大な衝撃がかかるのを防止する。
図12に示すように、モータ171の駆動によりスクリュージャッキ173の雄ねじ部材174を下降させると、弾性手段175を介してバックアップロール160の軸受161は下方に押圧される。その結果、バックアップロール160はパターンロール10を押圧し、穿孔工程中のパターンロール10の変形量を低減する。パターンロール10の変形量が低減すると、パターンロール10と金属ロール20との相対的な傾斜角を小さくできるので、易裂性プラスチックフィルム2’に生じる歪みを小さくできるという利点がある。
[3] 易裂性プラスチックフィルムの製造
金属ロール20が下降位置でパターンロール10と平行の状態にある（パターンロール10の中心軸線に対する金属ロール20の中心軸線の水平方向傾斜角θが0°である）ときに、パターンロール10及び金属ロール20を回転させる第三及び第四の駆動手段90，100を作動させながら、第一のリール151から巻き戻されたプラスチックフィルム2を、パターンロール10と金属ロール20との大きな隙間Gに通し、歪み取りロール120、ガイドロール140、及び複数のガイドロール及びニップロールを経て、第二のリール152に巻き取る。
第二の駆動手段80，80を作動させることにより金属ロール20を上昇させた状態で、点Oを中心として第一の駆動手段70を作動（回転）させる。第一の駆動手段70により水平プレート60が左右に回転すると、一対の可動プレート61，61は円弧状ガイドレール52，52に沿って摺動（回動）するので、可動フレーム40，40に両軸受21，21が固定された金属ロール20は、パターンロール10と平行な状態［図13(a)］から、水平面内で反時計方向に傾斜した状態［図13(b)］又は時計方向に傾斜した状態［図13(c)］まで回動することができる。その結果、金属ロール20はパターンロール10に対して水平面内で角度θだけ傾斜し、パターンロール10と金属ロール20の隙間Gを通るプラスチックフィルム2にかかる応力は横手方向に均一化される。図14はパターンロール10の高硬度微粒子10cによりプラスチックフィルム2に未貫通孔2aが形成される様子を示す。
隙間Gから出るプラスチックフィルム2（穿孔開始後は穿孔プラスチックフィルム2’）の性状をセンサ145により観察し、センサ145の信号を制御装置（図示せず）に出力し、制御装置でパターンロール10の中心軸線に対する金属ロール20の中心軸線の水平方向傾斜角θ、及び歪み取りロール120の上下方向傾斜角δを調節する信号を生成する。それらの信号に応じて、第一の駆動手段70の回転を制御し、パターンロール10の中心軸線に対する金属ロール20の中心軸線の水平方向傾斜角θを最適化するとともに、第五の駆動手段130を制御し、歪み取りロール120の上下方向傾斜角δを最適化する。この状態で、プラスチックフィルム2を穿孔して、所望の穿孔プラスチックフィルム2’を形成し、第二のリール152に巻き取る。
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
実施例1
図4〜図13に示す本発明の装置を用いて、幅1000 mmのアルミニウム蒸着PETフィルム（厚さ12μm）の非蒸着面を穿孔した。パターンロール10の中心軸線に対する金属ロール20の中心軸線の水平面内での傾斜角は、0.415〜0.83°の範囲内で調整した。穿孔フィルムから切り出した長さ50 cmのサンプルを幅方向に100 mmずつの長さに切断し、得られた10枚の試験片PT1を白色紙の上に載置して、黒色の油性マーカー（マジックインキ）で5 cm×1 cmの領域を塗りつぶした。各試験片PT1の下の白色紙をチェックした結果、いずれも油性マーカーが付着していなかった。そのため、形成された孔は全て未貫通孔であることが確認された。
上記と同様にして得られた試験片PT2に対して、断面の顕微鏡写真により未貫通孔の平均深さDav、最大深さDmax、及び平均孔径Pavを測定した。また、平面の顕微鏡写真により、未貫通孔の分布密度Dsを測定した。測定結果を表1に示す。
実施例2
図4〜図13に示す本発明の装置を用いて、幅1000 mmの透明蒸着PETフィルム（PETフィルムの厚さ：12μm、透明蒸着層：シリカアルミナ、透明蒸着層上にバリアコーティング層あり）の非蒸着面を穿孔した。パターンロール10の中心軸線に対する金属ロール20の中心軸線の水平面内での傾斜角は、0.415〜0.83°の範囲内で調整した。実施例1と同じ黒色の油性マーカーの塗りつぶし試験の結果、形成された孔は全て未貫通孔であることが確認された。実施例1と同様にして、未貫通孔の平均深さDav、最大深さDmax、平均孔径Pav、及び分布密度Dsを測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0006159494
 注：(1) 未貫通孔の平均深さDav及びプラスチックフィルムの厚さTに対する比率。
(2) 未貫通孔の最大深さDmax及びプラスチックフィルムの厚さTに対する比率。
実施例1及び2の幅1000 mmの穿孔フィルムに厚さ10μmの接着層を介して、厚さ30μmのヒートシール層（低密度ポリエチレン）を付着し、サンプル1及び2を作製した。各サンプルを幅方向に100 mmずつの長さに切断し、得られた10枚の試験片PT3に対して、図15に示す突き刺し試験を行った。突き刺し試験装置200は、中央部に円柱状の空間202（直径25 mm）を有する土台201と、直径30 mmのゴムのOリング203と、直径25 mmの円形開口部を有する押し板204と、直径6 mmで、先端が半球状（曲率半径R：3 mm）の突き刺しロッド205を有する。土台201上のOリング203の上に各試験片PT3を載置し、押し板204でしっかり挟んだ。この状態で、各試験片PT3に低速で下降するロッド205を押し当て、各試験片PT3が破断するまでのロッド205の荷重Fを測定した。破断するまでの最大荷重を各試験片PT3の破断強度とする。結果を表2に示す。
Figure 0006159494
 注：(1) 10個の試験片PT3に対して一方の側から付した番号。
表2から、両サンプル1及び2とも十分に高い破断強度を有し、かつ幅方向における破断強度差は十分に小さいことが確認された。
両サンプル1及び2を幅方向に100 mmずつの長さに切断し、得られた10枚の試験片PT4に対して、任意の箇所から引き裂き試験を行った。その結果、いずれの試験片PT4も容易に引き裂くことができた。
1，2’・・・易裂性プラスチックフィルム
2・・・プラスチックフィルム
2a・・・未貫通孔
10・・・第一のロール（パターンロール）
10a・・・ロール本体
10b・・・ロール面
10c・・・高硬度微粒子
10d・・・めっき層
11・・・軸受
20・・・第二のロール（金属ロール）
20a・・・ロール本体
21・・・軸受
30・・・固定フレーム
31，36・・・ブラケット
34・・・垂直ガイドレール
40・・・可動フレーム
41，42・・・ブラケット
44・・・垂直ガイドレール
50・・・土台
51・・・平板
52・・・円弧状ガイドレール
60・・・水平プレート
61・・・可動プレート
62・・・ガイドブロック
62a・・・ガイド溝
70・・・第一の駆動手段
71・・・モータ
72・・・モータの軸
73・・・減速機
74・・・フレーム
75・・・コネクタプレート
76・・・ボルト
77・・・平板
80・・・第二の駆動手段
81・・・歯車装置
82・・・減速機
83・・・モータ
84・・・スクリュージャッキ
85・・・雄ねじ部材
86・・・弾性手段
90・・・第三の駆動手段
91・・・モータ
92・・・チェーン
93・・・減速機
94・・・カップリング装置
95・・・シャフト
100・・・第四の駆動手段
101・・・モータ
102・・・チェーン
103・・・減速機
104・・・カップリング装置
105・・・シャフト
110・・・フレーム構造体
111・・・縦フレーム
112・・・横フレーム
113・・・第二の横フレーム
120・・・歪み取りロール
121・・・歪み取りロールの軸受
130・・・第五の駆動手段
131・・・エアシリンダ
132・・・ピストンロッド
133・・・ユニバーサルジョイント
140・・・ガイドロール
145・・・センサ
151・・・プラスチックフィルムを巻回したリール
152・・・穿孔プラスチックフィルムを巻回するリール
160・・・バックアップロール
161・・・軸受
170・・・第六の駆動手段
171・・・モータ
172・・・減速機
173・・・スクリュージャッキ
174・・・雄ねじ部材
175・・・弾性手段
200・・・突き刺し試験装置
201・・・土台
202・・・土台の円柱状空間
203・・・Oリング
204・・・押し板
205・・・突き刺しロッド
300・・・アルミニウム蒸着フィルム
301・・・PETフィルム
302・・・印刷層
303・・・アルミニウム蒸着層
304・・・ヒートシール層
310・・・袋
311・・・ノッチ
312・・・ヒートシール部
T・・・プラスチックフィルムの厚さ
TP1，TP2，TP3，TP4・・・試験片
Dav・・・未貫通孔の平均深さ
Dmax・・・未貫通孔の最大深さ
Pav・・・未貫通孔の平均孔径
G・・・第一のロールと第二のロールの隙間
O・・・第一の駆動手段の回転中心
θ・・・第一のロールの中心軸線に対する第二のロールの中心軸線の水平方向傾斜角
δ・・・歪み取りロールの上下方向傾斜角

Claims (12)

  1. 種々の深さ及び大きさを有する多数の未貫通孔をプラスチックフィルムの一方の側の全面にランダムに有する易裂性プラスチックフィルムを製造する装置であって、
    左右一対の固定フレームに回転自在に支持された第一のロールと、
    前記第一のロールとプラスチックフィルムを介して接するように、左右一対の可動フレームに沿って昇降自在な第二のロールと、
    前記第一のロールと前記第二のロールとの隙間に前記プラスチックフィルムを通過させる搬送手段と、
    一対の前記可動フレームを回動させる第一の駆動手段と、
    前記第二のロールを昇降させるために前記可動フレームの各々に取り付けられた第二の駆動手段と、
    前記第一のロールを回転させる第三の駆動手段と、
    前記第二のロールを回転させる第四の駆動手段とを具備し、
    前記第一及び第二のロールの一方が鋭い角部を有する多数の高硬度微粒子をロール面にランダムに有するパターンロールで、他方が平坦なロール面を有する金属ロールであり、
    前記パターンロールのロール面から突出する高硬度微粒子が、前記プラスチックフィルムの厚さの30〜80％に相当する平均深さ及び90％以下に相当する最大深さの未貫通孔を前記プラスチックフィルムに形成し得る平均高さ及び最大高さを有し、
    前記第一の駆動手段の作動により前記第一のロールの中心軸線に対して前記第二のロールの中心軸線を水平面内で傾斜させた状態で、前記第一のロールと前記第二のロールとの隙間に前記プラスチックフィルムを通過させ、前記高硬度微粒子により前記プラスチックフィルムに多数の未貫通孔を形成することを特徴とする易裂性プラスチックフィルムの製造装置。
  2. 請求項1に記載の易裂性プラスチックフィルムの製造装置において、一対の前記可動フレームが前記第一の駆動手段により左右一対の水平な円弧状ガイドレールに沿って回動することを特徴とする易裂性プラスチックフィルムの製造装置。
  3. 請求項2に記載の易裂性プラスチックフィルムの製造装置において、
    前記第一の駆動手段に連結した水平プレートの両端に、前記可動フレームが固定された可動プレートが固定されており、
    前記可動プレートの各々の底面のガイド溝が前記円弧状ガイドレールの各々と係合していることを特徴とする易裂性プラスチックフィルムの製造装置。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載の易裂性プラスチックフィルムの製造装置において、
    前記第一のロールと前記第二のロールとの隙間より下流の位置に、多数の未貫通孔を形成したプラスチックフィルム（穿孔プラスチックフィルム）と接触する歪み取りロールと、前記歪み取りロールの両端を回転自在に支持する軸受の高さを変更する一対の第五の駆動手段とが配置されており、
    前記第五の駆動手段の少なくとも一方を稼働させることにより前記歪み取りロールの少なくとも一方の端部を昇降し、もって穿孔プラスチックフィルムに対して前記歪み取りロールを上下方向に傾斜させて、前記第一のロールの中心軸線と前記第二のロールの中心軸線との傾斜により前記穿孔プラスチックフィルムに生じた歪みを吸収することを特徴とする易裂性プラスチックフィルムの製造装置。
  5. 請求項4に記載の易裂性プラスチックフィルムの製造装置において、前記第五の駆動手段がエアシリンダであることを特徴とする易裂性プラスチックフィルムの製造装置。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載の易裂性プラスチックフィルムの製造装置において、さらに
    前記第一のロールと前記第二のロールの隙間の下流に、製造された穿孔プラスチックフィルムの性状を観察するセンサを具備するとともに、
    前記センサの信号に応じて前記第一及び第二の駆動手段及び前記第五の駆動手段を作動させ、もって所望の穿孔プラスチックフィルムが得られるように、前記第一のロールと前記第二のロールとの隙間、前記第一のロールの中心軸線に対する前記第二のロールの中心軸線の水平方向傾斜角、及び前記歪み取りロールの上下方向傾斜角を調節する手段とを具備することを特徴とする易裂性プラスチックフィルムの製造装置。
  7. 請求項6に記載の易裂性プラスチックフィルムの製造装置において、
    前記第一のロールの中心軸線に対する前記第二のロールの中心軸線の水平方向傾斜角が0°、及び前記歪み取りロールの上下方向傾斜角が0°の状態で、前記プラスチックフィルムの穿孔を開始した後、前記センサの信号に応じて前記第一及び第二の駆動手段及び前記第五の駆動手段を作動させることを特徴とする易裂性プラスチックフィルムの製造装置。
  8. 請求項1〜7のいずれかに記載の易裂性プラスチックフィルムの製造装置において、前記第一のロールがパターンロールであり、前記第二のロールが金属ロールであることを特徴とする易裂性プラスチックフィルムの製造装置。
  9. 請求項1〜8のいずれかに記載の易裂性プラスチックフィルムの製造装置において、前記パターンロールの高硬度微粒子が5以上のモース硬度を有することを特徴とする易裂性プラスチックフィルムの製造装置。
  10. 請求項1〜9のいずれかに記載の易裂性プラスチックフィルムの製造装置において、前記高硬度微粒子のロール面での平均粒径が20〜100μmであることを特徴とする易裂性プラスチックフィルムの製造装置。
  11. 請求項1〜10のいずれかに記載の易裂性プラスチックフィルムの製造装置において、前記パターンロールのロール面における前記高硬度微粒子の分布密度が500〜40000個／cm2であることを特徴とする易裂性プラスチックフィルムの製造装置。
  12. 請求項1〜11のいずれかに記載の易裂性プラスチックフィルムの製造装置において、前記パターンロールのロール面における前記高硬度微粒子の面積率が10〜70％であることを特徴とする易裂性プラスチックフィルムの製造装置。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6966978B2 (ja) 2018-06-22 2021-11-17 オークマ株式会社 工作機械用モータ駆動装置
JP7192369B2 (ja) * 2018-10-03 2022-12-20 凸版印刷株式会社 包装材料の製造方法、及び包装体、蓋材、ラベル
JP7293632B2 (ja) 2018-12-17 2023-06-20 東洋製罐株式会社 フィルムおよびパウチ
JP2021133637A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 凸版印刷株式会社 積層体
CN111409256A (zh) * 2020-04-10 2020-07-14 温州科镭激光科技有限公司 一种检测辊轴及安装有该检测辊轴的光学膜成型机
JP2022064586A (ja) * 2020-10-14 2022-04-26 清二 加川 易裂性アルミニウム蒸着フィルム及びその製造方法及び包装用フィルム
JP6988013B1 (ja) * 2021-03-25 2022-01-05 日東電工株式会社 延伸フィルムの製造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0445035U (ja) * 1990-08-10 1992-04-16
JPH07165256A (ja) * 1993-11-25 1995-06-27 Seiji Kagawa 易裂性フィルム
JP2004287418A (ja) * 2003-03-04 2004-10-14 Kuraray Co Ltd 光学シートの製造方法及び光学シート並びにレンチキュラーレンズシートの製造方法
JP2015044627A (ja) * 2014-09-18 2015-03-12 大日本印刷株式会社 アルコール含有物用包装袋の製造法
JP2015217630A (ja) * 2014-05-20 2015-12-07 凸版印刷株式会社 多層構造体、包装材、および、包装袋
JP2015229504A (ja) * 2014-06-04 2015-12-21 株式会社三森 包装シート
JP2016084155A (ja) * 2014-10-27 2016-05-19 凸版印刷株式会社 引裂き直進性および滑り性の優れた包装材料フィルム

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1218703B (de) * 1963-05-07 1966-06-08 Demag Ag Mehrwalzenkalander
DE3506256C1 (de) * 1985-02-22 1986-06-26 Hermann Berstorff Maschinenbau Gmbh, 3000 Hannover Kalanderanlage fuer thermoplastische Kunststoffolien
JPH0661859B2 (ja) * 1991-02-28 1994-08-17 清二 加川 多孔質フィルムの製造装置
US5352108A (en) * 1991-10-18 1994-10-04 Norito Sudo Porous film and porous film manufacturing apparatus
JP3228596B2 (ja) 1993-05-19 2001-11-12 株式会社日立エンジニアリングサービス カレンダー構造及びその使用方法
JP2542790B2 (ja) * 1993-10-15 1996-10-09 清二 加川 多孔質フィルムの製造装置
JP3578525B2 (ja) 1995-08-21 2004-10-20 清二 加川 多孔質フィルムの製造装置
JP2890256B2 (ja) 1996-12-27 1999-05-10 吉野化成株式会社 機能性ポリオレフィン系チューブラーフィルム
JPH10333464A (ja) * 1997-06-02 1998-12-18 Canon Inc 加熱装置及び画像形成装置
DE19752524C2 (de) * 1997-11-27 2000-05-18 Adolf Seide Glättwerk für eine Materialbahn aus thermoplastischem Kunststoff
DE19843109C2 (de) * 1998-09-21 2000-11-09 Hcd Gmbh Verfahren zur Herstellung eines oberflächenstrukturierten, folienartigen Halbzeugs mit Druckanwendung
JP2002059487A (ja) 2000-08-14 2002-02-26 Seiji Kagawa 多孔質フィルムの製造装置
JP5079275B2 (ja) * 2006-07-18 2012-11-21 出光ユニテック株式会社 易裂性収縮フィルムの層内剥離防止方法
KR200432486Y1 (ko) 2006-09-22 2006-12-04 주식회사 태원엠씨씨 친환경 생분해성 전분 용기의 성형장치
TWI427114B (zh) * 2008-05-09 2014-02-21 Tosoh Corp 聚乙烯樹脂組成物及由此構成的積層體
US20130064481A1 (en) * 2010-05-13 2013-03-14 Fukumaru Co., Ltd. Gas-permeable film, manufacturing method therefor, and packaging bag using said gas-permeable film
RU2012125042A (ru) * 2011-11-18 2013-12-20 Сейдзи КАГАВА Устройство для формирования наклонных, линейных, легко отрываемых участков на длинной пластиковой пленке
JP5926437B1 (ja) 2015-11-17 2016-05-25 加川　清二 微多孔プラスチックフィルムの製造方法及び製造装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0445035U (ja) * 1990-08-10 1992-04-16
JPH07165256A (ja) * 1993-11-25 1995-06-27 Seiji Kagawa 易裂性フィルム
JP2004287418A (ja) * 2003-03-04 2004-10-14 Kuraray Co Ltd 光学シートの製造方法及び光学シート並びにレンチキュラーレンズシートの製造方法
JP2015217630A (ja) * 2014-05-20 2015-12-07 凸版印刷株式会社 多層構造体、包装材、および、包装袋
JP2015229504A (ja) * 2014-06-04 2015-12-21 株式会社三森 包装シート
JP2015044627A (ja) * 2014-09-18 2015-03-12 大日本印刷株式会社 アルコール含有物用包装袋の製造法
JP2016084155A (ja) * 2014-10-27 2016-05-19 凸版印刷株式会社 引裂き直進性および滑り性の優れた包装材料フィルム

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