JP2002361739A - 水溶性エンボスフィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐ブロッキング性に優れ、テカリがなく、高
級品感があり、耐ピンホール性に優れた水溶性エンボス
フィルムの製造方法を提供すること。 【解決手段】 梨地模様を有するドラム又はベルト上で
水溶性フィルムを製膜した後、該フィルムを凹凸形状が
刻印されたエンボスロールとバックアップロールの間を
通過させてエンボス加工を行い、該フィルム面に表面粗
さ（Ｒａ）が０．１〜８μｍの梨地模様と１００メッシ
ュ以下で深さが５０〜３００μｍの凹凸模様を形成させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐ブロッキング
性、高級品感、耐ピンホール性に優れた水溶性エンボス
フィルムの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリビニルアルコール系フィ
ルム等の水溶性フィルムからなる包材は、農薬、薬剤、
染料、洗剤、肥料、化粧品、生理用品等を収容するため
の材料として多用されており、かかる包材は、フィルム
の水溶性を利用して、直接、水性媒体中へ投入して包材
を分解又は溶解せしめて溶液を得たり、使用時に開封し
た包材をそのまま水に流して捨てる等の用途に用いられ
ている。かかる水溶性フィルムは実用上表面処理が施さ
れ、例えば、艶消しやブロッキング防止のために水溶
性フィルムに梨地模様をつける梨地処理を施こしたり、
ブロッキング性の改善のために、フィルムに凹凸形状
をつけるエンボス加工が行われており、後者の例として
は、エンボス加工法として特開平７−２９０５６７号公
報では、凹部の厚みが１５〜２５μｍ（凸部の厚み２０
〜１００μｍ）で、フィルムの引張強度が２．５〜４．
５ｋｇ／ｍｍ²であるエンボス加工された水溶性フィル
ムを製造する方法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者が上
記の従来技術について検討したところ、この従来技術で
は、耐ブロッキング性の点で、フィルムを多数枚重ねて
高温、高湿下で長期間保存したり、長尺のフィルムをロ
ール状に巻いて長期に保存するとその効果に限界があ
り、又フィルムのいわゆるテカリが発生したり、厚み感
や立体感を同時に兼ね備えた高級品感に乏しいことが明
らかとなった。市場では高級品感のある製品の需要は高
く、又、上記のような過酷な条件下でもブロッキングが
起らない水溶性エンボスフィルムが求められている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、梨
地模様を有するドラム又はベルト上で水溶性フィルムを
製膜した後、該フィルムを凹凸形状が刻印されたエンボ
スロールとバックアップロールの間を通過させてエンボ
ス加工を行い、該フィルム面に表面粗さ（Ｒａ）が０．
１〜８μｍの梨地模様と１００メッシュ以下で深さが５
０〜３００μｍの凹凸模様を形成させる水溶性エンボス
フィルムの製造方法が上記の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。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に述べる。
本発明の水溶性フィルムの原料である水溶性樹脂として
は、特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール系
樹脂、カルボキシメチルセルロース類、澱粉類ポリエチ
レンオキサイド類、プルラン類等の合成又は天然物誘導
体の各種樹脂材料が挙げられるが、中でもポリビニルア
ルコール系樹脂が特に好ましい。

【０００６】ポリビニルアルコール系樹脂は、通常、酢
酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケン化して製造さ
れるものであるが、本発明では必ずしもこれに限定され
るものではなく、少量の不飽和カルボン酸類（塩、エス
テル、アミド、ニトリル等を含む）、オレフィン類、ビ
ニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩類、ポリオキシア
ルキレンアリルエーテル類等で変性されたものでもよ
い。

【０００７】かかるポリビニルアルコール系樹脂のなか
でも、特にケン化度が７０〜１００モル％が好ましく、
更には７５〜９９モル％が好ましい。かかるケン化度が
７０モル％未満では水溶性が悪くなる傾向があり好まし
くない。

【０００８】又、平均重合度は３００〜４０００、更に
は５００〜３０００が好ましく、該平均重合度が３００
未満ではフィルムの強度が劣り、４０００を越えると製
膜性が悪くなり好ましくない。

【０００９】本発明では、梨地模様を有するドラム又は
ベルト上で上記の水溶性樹脂を用いて水溶性フィルムを
製膜した後、該フィルムを凹凸形状が刻印されたエンボ
スロールとバックアップロールの間を通過させてエンボ
ス加工を行い、該フィルム面に表面粗さ（Ｒａ）が０．
１〜８μｍ、好ましくは０．４〜５μｍ、特には０．８
〜４μｍの梨地模様と、１００メッシュ以下、好ましく
は２０〜８０メッシュで、深さが５０〜３００μｍ、好
ましくは１２０〜２４０μｍの凹凸模様とを形成させる
のが特徴であり、該表面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ未満
では耐ブロッキング性が劣り、逆に８μｍを越えると耐
ピンホール性が劣り不適当である。また、凹凸模様が１
００メッシュを越えると耐ブロッキング性が劣り、また
高級品感のあるフィルムが得られなくなり不適当であ
る。凹凸模様の深さが５０μｍ未満では十分な見掛け膜
厚が得られず、３００μｍを越えると、耐ピンホール性
が劣って本発明の目的を達成できない。

【００１０】なお、ここで言う表面粗さ（Ｒａ）は、レ
ーザ顕微鏡（例えば超深度形状測定顕微鏡、株式会社キ
ーエンス製「ＶＫ−８５１０」）により測定されるもの
であり、また、凹凸模様の深さはＪＩＳ Ｂ ０６０１
の方法により測定されるものである。

【００１１】上記の条件を満足する凹凸模様としては、
格子模様、絹目模様、亀甲模様、菱型模様等を挙げるこ
とができ、その中でも高級品感、耐ブロッキング性の面
で絹目模様であることが好ましい。

【００１２】次に上記の水溶性樹脂を梨地模様を有する
ドラム又はベルト上で水溶性フィルムを製膜する方法に
ついて述べる。本発明でドラムとは、通常回転熱ドラム
を、ベルトとはエンドレスベルトをそれぞれ示す。かか
るドラムやベルトとしては、面上の表面粗さ（Ｒａ）が
０．３〜１０μｍ、更には０．５〜７μｍ、特には１〜
５μｍの梨地模様が形成されたものを用いることが好ま
しい。

【００１３】上記のドラムやベルトへの梨地模様の形成
法として具体的には、１）ドラムやベルト表面をサンド
ブラスト法、ケミカルマット法、エッチング法、フィラ
ー入樹脂コート法で処理する方法、２）トランジスター
パルス電源の放電加工機による処理方法等が用いられ
る。

【００１４】製膜方法としては、上記の水溶性樹脂を、
水溶液としてドラム又はベルト上に流延し、次いで乾燥
する方法や水溶性樹脂単独又は可塑剤を添加した組成物
を加熱溶融してドラム又はベルト上に押出する方法等が
挙げられる。可塑剤としては、例えばグリセリン、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール等の多価ア
ルコール類の可塑剤や水が挙げられる。かかる製膜時に
フェノール系、アミン系等の抗酸化剤、リン酸エステル
類等の安定剤の他、着色料、香料、増量剤、消包剤、剥
離剤、紫外線吸収剤、無機粉体、界面活性剤等の通常の
添加剤を添加しても差し支えない。上記の製膜方法の中
では前者の方法が好ましく、以下かかる方法について説
明する。

【００１５】流延法で用いられる樹脂水溶液の濃度は１
５〜４０重量％が好ましく、かかる濃度が１５重量％未
満では生産性が悪くなり、４０重量％を越えると溶液が
高粘度で作業性が悪くなり好ましくない。又、水溶液の
温度は６０〜９８℃に保って流延するのが好ましく、か
かる温度が６０℃未満では溶液が高粘度となり作業性が
悪く、９８℃を越えると発泡が激しくなり好ましくな
い。

【００１６】フィルムの乾燥温度は８０〜１８０℃が好
ましく、かかる温度が８０℃未満では乾燥に時間がかか
り作業性が悪く、１８０℃を越えるとドラムやベルトか
らの剥離が難しい場合があり好ましくない。

【００１７】上記の乾燥において得られたフィルムの膜
厚については、特に限定されないが、１０〜１２０μｍ
であることが好ましく、より好ましくは１５〜８０μｍ
であり、１０μｍ未満では機械的強度が不足することと
なり、１２０μｍを越えると水溶性の低下や製膜効率の
低下を招き好ましくない。また、フィルムの含水率が
１．０〜１０重量％にされることが好ましく、更には、
２〜８重量％になるように調整され、かかる含水率が
１．０重量％未満ではフィルムが硬すぎて、次工程での
エンボス加工が十分に行われにくくなり、１０重量％を
越えるとフィルムの強度が低下する傾向があるので好ま
しくない。

【００１８】次いで、上記で得られた梨地模様が形成さ
れた水溶性フィルムに、凹凸形状が施されたエンボスロ
ールとバックアップロールを用いて以下のエンボス加工
により凹凸形状を施すのである。

【００１９】該エンボスロールは１００メッシュ以下、
更には８０メッシュ以下、特には２０〜８０メッシュ
で、深さが１００〜４００μｍ、更には１５０〜３００
μｍの凹凸形状が刻印されたものを用いるのが好まし
い。

【００２０】かかるエンボス加工は上記の製膜を実施し
た後に連続的に実施されるのが好ましい。また、エンボ
ス加工を行う面は梨地模様を有する水溶性フィルムのい
ずれの面でも良いが、梨地模様を有する面とエンボスロ
ール面とを接触させて加工を行うのが耐ブロッキング性
の点で好ましい。

【００２１】かかるエンボスロールは、金属ロール又は
セラミックロールの表面に、絹目模様の種ロールにて絹
目模様を付与して、必要に応じてメッキ加工等を施す方
法等で製作される。金属ロールの素材としては、特に制
限されるものではないが、鉄、ＳＵＳ、軟鋼、硬鋼、ク
ロム鋼、ニッケル鋼、鋳鋼、黄銅等が挙げられ、セラミ
ックロールの素材としては酸化アルミ、二酸化珪素、窒
化珪素、炭化珪素等が挙げられる。

【００２２】上記バックアップロールは、例えばウレタ
ン系、シリコーン系、フッ素系、オレフィン系等の合成
ゴム等が被覆されたゴムロールや、コットンロール、あ
るいはペーパロールであることが好ましい。

【００２３】かかるバックアップロールとしてゴムロー
ルを使用する場合は、該ロール表面硬度がＡ５０°〜Ａ
９５°であるものを用いることが好ましく、更にはＡ５
５°〜Ａ９５°、特にはＡ６０°〜Ａ９５°が有利であ
る。上記のロールの表面硬度がＡ５０°未満では充分な
見かけ膜厚をもつエンボスフィルムが得られず、又、Ａ
９５°を越えると見かけ膜厚は得られるものの充分な凹
凸形状の転写が行えず、又ピンホールが発生し易く好ま
しくない。

【００２４】また、コットンロールあるいはペーパーロ
ールを使用する場合はロール表面硬度がＤ５０°〜Ｄ９
０°であるものを用いることが好ましく、更にはＤ５５
°〜Ｄ８５°、特にはＤ６０°〜Ｄ８５°が有利であ
る。上記のロールの表面硬度がＤ５０°未満では充分な
見かけ膜厚のエンボスフィルムが得られず、又、Ｄ９０
°を越えると見かけ膜厚は得られるものの充分な凹凸形
状の転写が行えず、又ピンホールが発生し易く好ましく
ない。ここで、表面硬度とは、ＪＩＳ Ｋ ６３０１に
準じた測定方法により求められる硬度である。

【００２５】上記のエンボスロールとバックアップロー
ルの間に水溶性フィルムを通過させる時の水溶性フィル
ムへの押圧力は、通常１０〜１５０ｋｇ／ｃｍが好まし
く、より好ましくは３０〜１００ｋｇ／ｃｍである。

【００２６】かかる押圧力が１０ｋｇ／ｃｍ未満では充
分な深さを有するエンボス加工ができず、１００ｋｇ／
ｃｍを越えるとエンボスフィルムの厚みが部分的に薄く
なり機械的強度が低下し、又ピンホールが発生する傾向
にあり好ましくない。

【００２７】又、エンボス加工時のエンボスロールの表
面温度は１００〜２００℃で、かつ、バックアップロー
ルの表面温度は５０℃以上に調整されることが好まし
い。エンボスロールのより好ましい表面温度は１０５〜
１７０℃であり、特に好ましくは１１０〜１６０℃であ
り、バックアップロールのより好ましい表面温度は６０
〜１１０℃であり、特に好ましくは６５〜１００℃であ
る。

【００２８】エンボスロールの表面温度が１００℃未満
では充分な深さを有するエンボス加工ができなくなり、
２００℃を越えるとフィルムの溶解性が低下することと
なり好ましくない。又、バックアップロールの表面温度
が５０℃未満では充分な深さを有するエンボス加工が得
られなくなり好ましくない。

【００２９】かくして得られた水溶性エンボスフィルム
は、ロール状に巻取られ製品化される。本発明で得られ
る水溶性エンボスフィルムは、フィルム間に相当強力な
圧力が加わっても、又、高温、高湿度の雰囲気下にさら
されて保存した時でも耐ブロッキング性に優れ、その上
フィルム表面にテカリがなく、高級品感があり、更には
耐ピンホール性にも優れるもので、農薬、薬剤、染料、
洗剤、肥料、化粧品、生理用品等の包材として有用で、
特に各種薬剤等のユニット包装用として非常に有用であ
る。

【００３０】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。なお、例中「％」とあるのは、断りのない限り重
量基準を意味する。 実施例１

【００３１】〔ドラムの作製〕鉄製の回転熱ドラムに表
面粗さ（Ｒａ）３μｍとなるようにサンドブラスト処理
を実施した。かかる処理はブラスト装置（不二製作所製
「ＦＤＯ型」）を用いて、ノズル圧３ｋｇ／ｃｍ²、セ
ラミック系研磨剤＃１００で実施した。 〔エンドレスベルトの作製〕鉄製のエンドレスベルトに
フィラー入のフッ素系樹脂をコートして乾燥し、表面粗
さ（Ｒａ）３μｍとなるように調整した。

【００３２】〔梨地模様の形成〕ポリビニルアルコール
系樹脂［平均重合度１４００、ケン化度８８モル％］の
２５％水溶液を９０℃に調整して、９３℃の回転熱ドラ
ム上へ流延し１３０℃で乾燥して含水率６％のポリビニ
ルアルコール系フィルムを得た。

【００３３】上記のフィルムに下記のエンボスロールと
バックアップロールを用いてエンボス加工を実施した。 〔エンボスロールの作製〕鉄製エンボスロールの表面に
４０メッシュの絹目模様の種ロールにて絹目形状（深さ
１８０μｍ）を施した。

【００３４】〔バックアップロール〕バックアップロー
ルは合成ゴムが被覆された由利ロール社製のゴムロール
（ロールの表面硬度Ａ８０°）を用いた。

【００３５】（水溶性エンボスフィルムの製造）１２０
℃に加熱されたエンボスロールと６５℃に加熱されたバ
ックアップロールとの間を押圧力５０ｋｇ／ｃｍ、フィ
ルム通過速度１５ｍ／ｍｉｎで、上記フィルムの梨地面
とエンボスロールが接触する様に該フィルムを通過させ
てエンボス加工を施し、表面粗さ（Ｒａ）２．４μｍの
梨地模様及び４０メッシュで深さ１４０μｍの絹目模様
が形成された水溶性エンボスフィルムを得た。得られた
フィルムについて、以下の評価を行った。

【００３６】（耐ブロッキング性） Ａ．得られた水溶性エンボスフィルム１００ｍを、張力
３ｋｇ／ｍ、巻き取り速度１０ｍ／ｍｉｎでロール状
（支管径約３ｉｎｃｈ）に巻き取って、横置きにして３
０℃×８０ＲＨ％の雰囲気下に３ヶ月間放置後、ロール
を解いて、以下のように評価した。 ○・・・ブロッキングが認められず、巻芯部分までスム
ースに巻き解きができた ×・・・巻芯部分にブロッキングが見られ、巻き解き時
にフィルムの一部に破損が認められた

【００３７】Ｂ．得られた水溶性エンボスフィルム（２
００×２００ｍｍ）を１００枚重ね、その上に１００ｍ
ｍφで１０ｋｇのステンレス円柱を置き、６０℃×９０
％ＲＨの雰囲気下に７日間放置した後の様子を以下のよ
うに評価した。 ○・・・ブロッキングが認められない △・・・ブロッキングがすこし認められたが、１枚単位
に剥がせた。 ×・・・ブロッキングが見られ、１枚単位に剥がす時に
フィルムが破損したた

【００３８】（テカリ）得られた水溶性エンボスフィル
ムに斜め４５度の角度から白熱灯でフィルム表面を照ら
して、反対側４５度の方向から目視観察して、以下のよ
うに評価した。 ○・・・テカリが認めらない ×・・・テカリが認められる

【００３９】（高級品感）得られた水溶性エンボスフィ
ルムの外観を以下のように評価した。 ○・・・立体感があり、高級品感が認められる ×・・・立体感がなく、廉価品に見える

【００４０】実施例２ 実施例１において、サンドブラストのノズル圧条件を調
整してドラムの梨地模様を表面粗さ（Ｒａ）４μｍにな
るように変更した以外は同様に行って、表面粗さ（Ｒ
ａ）３．２μｍの梨地模様と４０メッシュで深さが１４
０μｍの絹目模様とが形成された水溶性エンボスフィル
ムを得て、同様に評価を行った。

【００４１】実施例３ 実施例１において、エンボスロールの絹目形状を５０メ
ッシュに変更した以外は同様に行って、表面粗さ（Ｒ
ａ）２．４μｍの梨地模様と５０メッシュで深さ１４０
μｍの絹目模様とが形成された水溶性エンボスフィルム
を得て、同様に評価を行った。

【００４２】実施例４ 実施例１において、エンボスロールの絹目形状の深さを
２５０μｍに変更した以外は同様に行って、表面粗さ
（Ｒａ）２．４μｍの梨地模様と４０メッシュで深さ２
００μｍの絹目模様とが形成された水溶性エンボスフィ
ルムを得て、同様に評価を行った。

【００４３】実施例５ 実施例１において、回転ドラムの替りに同じ表面粗さを
有するエンドレスベルトを用いた以外は同様に行って、
表面粗さ（Ｒａ）２．４μｍの梨地模様及び４０メッシ
ュで深さ１４０μｍの絹目模様が形成された水溶性エン
ボスフィルムを得て、同様に評価を行った。

【００４４】実施例６ 実施例１において、梨地模様を有しない面に絹目形状を
有するエンボスロールでエンボス加工を施した以外は同
様に行って、表面粗さ（Ｒａ）０．７μｍの梨地模様及
び４０メッシュで深さ１４０μｍの絹目模様が形成され
た水溶性エンボスフィルムを得て、同様に評価を行っ
た。

【００４５】比較例１ 実施例１において、サンドブラストのノズル圧条件を調
整してドラムの梨地模様を表面粗さ（Ｒａ）０．１μｍ
になるように変更した以外は同様に行って、表面粗さ
（Ｒａ）０．０８μｍの梨地模様と４０メッシュで深さ
１４０μｍの絹目模様とが形成された水溶性エンボスフ
ィルムを得て、同様に評価を行った。

【００４６】比較例２ 実施例１において、サンドブラストのノズル圧条件を調
整してドラムの梨地模様を表面粗さ（Ｒａ）１２μｍに
なるように変更した以外は同様に行って、表面粗さ（Ｒ
ａ）１０μｍの梨地模様と４０メッシュで深さ１４０μ
ｍの絹目模様とが形成された水溶性エンボスフィルムを
得て、同様に評価を行った。

【００４７】比較例３ 実施例１において、エンボスロールの絹目形状を１２０
メッシュに変更した以外は同様に行って、表面粗さ（Ｒ
ａ）２．４μｍの梨地模様と１２０メッシュで深さ１４
０μｍの絹目模様とが形成された水溶性エンボスフィル
ムを得て、同様に評価を行った。

【００４８】比較例４ 実施例１において、エンボスロールの絹目形状の深さを
８０μｍに変更した以外は同様に行って、表面粗さ（Ｒ
ａ）２．４μｍの梨地模様と４０メッシュで深さ６４μ
ｍの絹目模様とが形成された水溶性エンボスフィルムを
得て、同様に評価を行った。

【００４９】比較例５ 実施例１において、エンボスロールの絹目形状の深さを
４５０μｍに変更した以外は同様に行って、表面粗さ
（Ｒａ）２．４μｍの梨地模様と４０メッシュで深さ３
６０μｍの絹目模様とが形成された水溶性エンボスフィ
ルムを得て、同様に評価を行った。

【００５０】実施例及び比較例の結果を表１に示す。 〔表１〕 耐ブロッキング性 テカリ 高級品感 耐ピンホール性 Ａ Ｂ 実施例１ ○ ○ ○ ○ ○ 〃 ２ ○ ○ ○ ○ ○ 〃 ３ ○ ○ ○ ○ ○ 〃 ４ ○ ○ ○ ○ ○ 〃 ５ ○ ○ ○ ○ ○ 〃 ６ ○ △ ○ ○ ○ 比較例１ ○ × ○ × ○ 〃 ２ ○ ○ ○ ○ × 〃 ３ × × ○ ○ ○ 〃 ４ × × × × ○ 〃 ５ ○ ○ ○ ○ ×

【００５１】

【発明の効果】本発明では、梨地模様を有するドラム又
はベルト上で水溶性フィルムを製膜した後、該フィルム
を凹凸形状が刻印されたエンボスロールとバックアップ
ロールの間を通過させてエンボス加工を行い、該フィル
ム面に表面粗さ（Ｒａ）が０．１〜８μｍの梨地模様と
１００メッシュ以下で深さが５０〜３００μｍの凹凸模
様を形成させるので、得られた水溶性エンボスフィルム
は、ロール状に巻いて保存したり、高温高湿下で長期間
放置したときにも耐ブロッキング性に優れ、テカリがな
く、高級品感に優れ、耐ピンホール性に優れるもので、
かかるフィルムは、農薬、薬剤、染料、洗剤、肥料、化
粧品、生理用品等の包材として有用で、特に各種薬剤等
のユニット包装用として非常に有用である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 梨地模様を有するドラム又はベルト上で
   水溶性フィルムを製膜した後、該フィルムを凹凸形状が
   刻印されたエンボスロールとバックアップロールの間を
   通過させてエンボス加工を行い、該フィルム面に表面粗
   さ（Ｒａ）が０．１〜８μｍの梨地模様と１００メッシ
   ュ以下で深さが５０〜３００μｍの凹凸模様を形成させ
   ることを特徴とする水溶性エンボスフィルムの製造方
   法。
2. 【請求項２】 水溶性フィルムの梨地模様を有する面と
   エンボスロールを接触させることを特徴とする請求項１
   記載の水溶性エンボスフィルムの製造方法。
3. 【請求項３】 凹凸模様が絹目模様であることを特徴と
   する請求項１あるいは２記載の水溶性エンボスフィルム
   の製造方法。
4. 【請求項４】 梨地模様を有するドラム又はベルト面上
   の表面粗さ（Ｒａ）が０．３〜１０μｍで、かつ凹凸形
   状が刻印されたエンボスロールの凹凸形状の深さが１０
   ０〜４００μｍであることを特徴とする請求項１〜３い
   ずれか記載の水溶性エンボスフィルムの製造方法。
5. 【請求項５】 水溶性フィルムが流延法で製膜されるこ
   とを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の水溶性エン
   ボスフィルムの製造方法。
6. 【請求項６】 水溶性フィルムがポリビニルアルコール
   系フィルムであることを特徴とする請求項１〜５いずれ
   か記載の水溶性エンボスフィルムの製造方法。