JP2017043406A - Packaging film and packaging bag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒートシール性が付与された2軸延伸ポリエステルフィルム及びこれを用いた包装袋に関する。 The present invention relates to a biaxially stretched polyester film imparted with heat sealability and a packaging bag using the same.
2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム等の2軸延伸ポリエステルフィルムは、強度、耐熱性、寸法安定性、耐薬品性、保香性等に優れることから、各種の包装用素材として有用である。そこで、このようなフィルムどうしをヒートシールして形成したフレキシブルパウチ等の包装袋が期待されている。 Biaxially stretched polyester films such as a biaxially stretched polyethylene terephthalate film are useful as various packaging materials because they are excellent in strength, heat resistance, dimensional stability, chemical resistance, fragrance retention, and the like. Thus, packaging bags such as flexible pouches formed by heat-sealing such films are expected.
しかしながら、延伸性を有するフィルムは、ヒートシール性に乏しい。そこで例えば、特許文献1には、電磁波を2軸延伸ポリエステルフィルムの表面に短パルス照射し、表面を改質することによりヒートシール性を付与する方法が開示されている。 However, a film having stretchability is poor in heat sealability. Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a method of imparting heat sealability by irradiating the surface of a biaxially stretched polyester film with a short pulse to modify the surface.
特許文献1が開示する短パルス照射方法は、2軸延伸ポリエステルフィルムの内部配向性を損なわないようにするため、キセノンガスランプ等を用いて高出力の短パルスを発生させる必要がある。このような高出力な装置はエネルギー効率が低く、また、安全性の確保が困難である。このため、2軸延伸ポリエステルフィルムにヒートシール性を付与する方法は実用化に向けての取り組みがなされていなかった。 The short pulse irradiation method disclosed in Patent Document 1 needs to generate a high output short pulse using a xenon gas lamp or the like in order not to impair the internal orientation of the biaxially stretched polyester film. Such a high-power device has low energy efficiency and it is difficult to ensure safety. For this reason, the approach for providing heat sealability to a biaxially stretched polyester film has not been made for practical use.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、高効率で安全性の高い方法によりヒートシール性を付与されたフィルム及びこれを用いた包装袋を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a subject, and it aims at providing the film which provided heat-sealability by the highly efficient and highly safe method, and a packaging bag using the same.
上記課題を解決するための本発明の一局面は、2軸延伸ポリエステルの層単体または2軸延伸ポリエステルの層を表面に含む積層体からなり、2軸延伸ポリエステルの層の少なくとも一部の領域にレーザー光を照射して結晶化度を低下させることによりヒートシール性を付与したシール部を含む、フィルムである。 One aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is a biaxially stretched polyester layer alone or a laminate comprising a biaxially stretched polyester layer on the surface, and is provided in at least a partial region of the biaxially stretched polyester layer. It is a film including a seal portion to which heat sealability is imparted by irradiating a laser beam to lower the crystallinity.
また、本発明の他の局面は、上述のフィルムのシール部どうしをヒートシールして形成された包装袋である。 Moreover, the other situation of this invention is the packaging bag formed by heat-sealing the sealing parts of the above-mentioned film.
本発明により、高効率で安全性の高い方法によりヒートシール性を付与されたフィルム及びこれを用いた包装袋を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a film imparted with heat sealability by a highly efficient and highly safe method and a packaging bag using the film.
(フィルム)
図1に、一実施形態に係るフィルム10の平面図およびそのA−A’線に沿った断面図を示す。フィルム10は、2軸延伸ポリエステル層30単体からなる。フィルム10の所定の領域20には、結晶度を低下させることによりヒートシール性の付与されたシール部40が形成されている。
(the film)
In FIG. 1, the top view of the
図2に、フィルム10の製造方法を示す。領域20にシール部40を形成するために、レーザー光を走査しながら連続的に照射する。図2に示す例では、レーザー光の照射スポットSが、所定の間隔の複数の平行な直線状の軌跡を描くように照射される。レーザー光は、エネルギーが効率的に2軸延伸ポリエステル層30に吸収されやすい赤外線波長を有する炭酸ガスレーザー光を用いることが好ましい。赤外線波長を有するレーザー光であれば、他のレーザー光を用いることもできる。
In FIG. 2, the manufacturing method of the
2軸延伸ポリエステル層30のレーザー光が照射された領域20は、レーザー光の照射によってガラス転移温度以上に加熱され、照射後にガラス転位温度以下に冷却されることによって、結晶化度が低下し、ヒートシール性が発現する。レーザー光が走査照射された後の領域20は結晶化度が低下していればよく、図1の断面図に示すように、レーザー光の照射により複数の線状の凸条が所定の間隔で平行に形成された微細構造が形成されてもよいし、形成されなくてもよい。また、レーザー光の照射スポットの形状や、走査軌跡は、任意のものから適宜選択できる。
The
このように、レーザー光の照射によりヒートシール性を付与する方法は、高出力の電磁波を短パルスで照射してヒートシール性を付与する方法に比べて、エネルギー効率を高くすることができ、また、安全性の確保が可能である。 Thus, the method of imparting heat sealability by laser light irradiation can increase energy efficiency compared with the method of imparting heat sealability by irradiating high-power electromagnetic waves with short pulses, It is possible to ensure safety.
(積層体フィルム)
2軸延伸ポリエステルを表面に含む積層体フィルムにレーザー光を照射してヒートシール性を付与することもできる。図3に、積層体フィルム11の平面図およびそのB−B’線に沿った断面図を示す。積層体フィルム11は、2軸延伸ポリエステル層31と、他の層50、32とを含む積層体である。積層体フィルム11の所定の領域21には、2軸延伸ポリエステル層31にレーザー光を照射して結晶度を低下させることによりヒートシール性の付与されたシール部40が形成されている。他の層50、32は、例えば、それぞれアルミニウム層、2軸延伸ポリエステル層を用いることができるが、これに限定されず、材質、層数は特に限定されない。
(Laminated film)
The laminate film containing biaxially stretched polyester on the surface can be irradiated with laser light to impart heat sealability. In FIG. 3, the top view of the laminated
(結晶化度)
図4に、2軸延伸ポリエステル層の一例として2軸延伸ポリエチレンテレフタレート層の赤外吸収スペクトルを示す。図4に示すように、赤外吸収スペクトルの波数1300cm−1以上1400cm−1以下の範囲において、吸光度のピークpが見られる。この波数範囲は2軸延伸ポリエステル層中の結晶質に由来するCH鎖のトランス配座吸収帯であるため、吸光度のピークpは2軸延伸ポリエステル層における結晶化度の目安となる。
(Crystallinity)
FIG. 4 shows an infrared absorption spectrum of a biaxially stretched polyethylene terephthalate layer as an example of the biaxially stretched polyester layer. As shown in FIG. 4, the
したがって、レーザー光の照射を行っていない非シール部の波数1300cm−1以上1400cm−1以下の範囲でのピーク波数における吸光度と、そのピーク波数におけるシール部40の吸光度との比を、シール部40のヒートシール性発現の尺度とすることができる。
Therefore, the absorbance at peak wavenumber in the range of
レーザー光の照射を行っていない非シール部の波数1300cm−1以上1400cm−1以下の範囲での吸光度ピークにおける吸光度をI1とし、そのピーク波数におけるシール部40の吸光度をI2としたとき、I2がI1の0%以上80%以下、すなわち、0≦(I2/I1)×100≦80であることが好ましい。I2がI1の80%より大きい場合、シール部40は結晶度の低下量が少なく、十分なシール強度を発現することができない。シール部40の吸光度のピーク値をこの範囲にすることで、シール部40の結晶化度を十分に低下させることができ、フィルム10に適度なヒートシール性を付与することができる。
The absorbance at the absorbance peak in the range of
(包装袋)
図5に、一実施形態に係る包装袋100の平面図、側面図および包装袋100の製造に用いられるフィルム12の平面図を示す。包装袋100は、2枚のフィルム12を後述する領域22が向かい合うように重ねて、周縁部にヒートシール処理を行うことで製造される四方シール袋である。フィルム12の周縁部のハッチングで示した領域22は、上述の方法によりヒートシール性を付与されている。フィルム12は、フィルム10のような単層体フィルムであっても、フィルム11のような積層体フィルムであってもよい。
(Packaging bag)
In FIG. 5, the top view of the
包装袋100の形状は、四方シール袋に限定されず任意の形状を採用できる。例えば、1枚のフィルム12を2つ折りにして、合わせた周縁部をヒートシールして形成される三方シール袋や、2枚のフィルム12の間に2つ折りにした1枚のフィルム12を挟み、周縁部をシールして形成される自立性を有するフレキシブル包装袋等が採用可能である。
The shape of the
実施例1〜7及び比較例1、2に係る積層体フィルムを作成し、結晶化度、シール強度、及び、積層体フィルムで包装体を内容の残存率の測定を行った。 The laminated body film which concerns on Examples 1-7 and Comparative Examples 1 and 2 was created, and the residual rate of the content was measured for the packaging body with the crystallinity, the seal strength, and the laminated body film.
表面からポリエチレンテレフタレート(12μm)/アルミニウム(7μm)/ポリエチレンテレフタレート(12μm)が積層された積層体の一表面周縁部に炭酸ガスレーザー光を照射して、一表面のポリエチレンテレフタレート層において結晶化度の相異なるシール部を備えた実施例1〜7及び比較例1、2に係る積層体フィルムを形成した。その後、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)を用いて、一表面のポリエチレンテレフタレート層の、非シール部の波数1300cm−1以上1400cm−1以下の範囲での吸光度ピークにおける吸光度I1と、そのピーク波数におけるシール部の吸光度I2とを測定し、I2のI1に対する比を算出した。FT−IRはATR法で、1回反射のゲルマニウム(Ge)プリズムを用いて測定した。
By irradiating carbon dioxide laser light to the peripheral edge of one surface of the laminate in which polyethylene terephthalate (12 μm) / aluminum (7 μm) / polyethylene terephthalate (12 μm) is laminated from the surface, the degree of crystallinity of the polyethylene terephthalate layer on one surface Laminate films according to Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 having different seal portions were formed. Then, by using the FT-IR (Fourier transform infrared spectrophotometer), polyethylene terephthalate layer of one surface, and the absorbance I 1 at the absorbance peak at
作成した各積層体フィルムに140℃、0.2MPaの熱及び荷重を2秒間加えてヒートシール加工を行った後、ヒートシールのできた積層体フィルムについては引張試験機でヒートシール加工を行った領域のシール強度を測定した。 The heat-sealed process was performed on each laminated film that was heat-sealed by applying heat and a load of 140 ° C. and 0.2 MPa for 2 seconds to each of the produced laminated films, and then subjected to heat-sealing with a tensile tester. The seal strength of was measured.
また、ヒートシールのできた積層体フィルムを用い、ポリエステルに吸着されやすい内容物の例としてツロブテロールを内包した包装袋を作成し、40℃で6ヶ月保存した後、内層のポリエチレンテレフタレート層からメタノール抽出および高速液体クロマトグラフィーによって内容物の吸着度を測定し、内容物の残存率を算出した。 In addition, using a laminated film that has been heat-sealed, a packaging bag containing tulobuterol as an example of a content that is easily adsorbed by polyester is prepared, stored at 40 ° C. for 6 months, and then extracted with methanol from the inner polyethylene terephthalate layer. The degree of adsorption of the content was measured by high performance liquid chromatography, and the residual rate of the content was calculated.
表1に以上の結果を示す。シール性評価の項目には、シール強度が2N/15mm以上である場合には必要なシール強度を有するものとして「○」を記載し、シール強度が2N/15mm未満である場合には必要なシール強度を有さないものとして「×」を記載した。 Table 1 shows the above results. In the item of sealability evaluation, “◯” is described as having the required seal strength when the seal strength is 2 N / 15 mm or more, and the required seal when the seal strength is less than 2 N / 15 mm. “×” was described as having no strength.
実施例1〜7に係る積層体フィルムは十分な強度を備えることが確認された。これに対して、比較例1、2に係る積層体フィルムはヒートシール性が発現しなかった。以上のことから、I2がI1の0%以上80%以下である場合に適度なシール強度が発現されることが確認でき、本発明の効果を確認できた。なお、I2がI1の5%以上であれば、吸着されやすい内容物であっても、80%以上の残存率が確認できた。 It was confirmed that the laminate films according to Examples 1 to 7 have sufficient strength. On the other hand, the laminate films according to Comparative Examples 1 and 2 did not exhibit heat sealability. From the above, it was confirmed that an appropriate seal strength was exhibited when I 2 was 0% or more and 80% or less of I 1 , and the effect of the present invention was confirmed. When I 2 was 5% or more of I 1 , a residual rate of 80% or more could be confirmed even if the contents were easily adsorbed.
本発明は、フィルムをヒートシールして製造される包装袋等に有用である。 The present invention is useful for a packaging bag manufactured by heat-sealing a film.
10、12 フィルム
11 積層体フィルム
20、21、22 領域
30、31、32 2軸延伸ポリエステル層
40 シール部
50 アルミニウム層
100 包装袋
S スポット
p 吸光度のピーク
10, 12
上記課題を解決するための本発明の一局面は、2軸延伸ポリエステルの層単体または2軸延伸ポリエステルの層を表面に含む積層体からなり、2軸延伸ポリエステルの層は、ヒートシール性を有するシール部と、ヒートシール性を有しない非シール部とを含み、シール部は非シール部より結晶化度が低く、波数1300cm −1 以上1400cm −1 以下の範囲における2軸延伸ポリエステルの層の非シール部の吸光度ピークにおける吸光度をI 1 とし、そのピーク波数におけるシール部の吸光度をI 2 としたとき、I 2 がI 1 の0%以上80%以下である、フィルムである。
One aspect of the present invention for solving the above problems, a laminated body comprising a layer of the layer alone or biaxially oriented polyester biaxially oriented polyester on the surface, a layer of biaxially oriented polyester has a heat-sealable A non-sealed portion having no heat-sealing property, and the sealed portion has a lower crystallinity than the non-sealed portion , and the non-biaxially stretched polyester layer in the range of wave numbers of 1300
また、本発明の他の局面は、1以上の上述のフィルムを含み、シール部どうしがヒートシールされている包装袋である。 Another aspect of the present invention include one or more of the above films, a packaging bag sealing portion with each other are heat sealed.
上記課題を解決するための本発明の一局面は、2軸延伸ポリエステルの層単体または2軸延伸ポリエステルの層を表面に含む積層体からなり、2軸延伸ポリエステルの層は、ヒートシール性を有するシール部と、ヒートシール性を有しない非シール部とを含み、シール部は非シール部より結晶化度が低く、波数1300cm−1以上1400cm−1以下の範囲における2軸延伸ポリエステルの層の非シール部の吸光度ピークにおける吸光度をI1とし、そのピーク波数におけるシール部の吸光度をI2としたとき、I2がI1の5%以上80%以下である、フィルムである。 One aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is a biaxially stretched polyester layer alone or a laminate comprising a biaxially stretched polyester layer on the surface, and the biaxially stretched polyester layer has heat sealability. and the seal portion, and a non-sealing portion having no heat sealing property, the sealing portion has a low degree of crystallinity than non-sealed portion, the non-layer biaxially oriented polyester in the following ranges wavenumber 1300 cm -1 or 1400 cm -1 When the absorbance at the absorbance peak of the seal portion is I 1 and the absorbance of the seal portion at the peak wave number is I 2 , the film has I 2 of 5 % to 80% of I 1 .
実施例1〜6、参考例1及び比較例1、2に係る積層体フィルムを作成し、結晶化度、シール強度、及び、積層体フィルムで包装体を内容の残存率の測定を行った。 The laminated body film which concerns on Examples 1-6, the reference example 1, and the comparative examples 1 and 2 was created, and the residual rate of the content was measured for the packaging body with the crystallinity, the sealing strength, and the laminated body film.
表面からポリエチレンテレフタレート(12μm)/アルミニウム(7μm)/ポリエチレンテレフタレート(12μm)が積層された積層体の一表面周縁部に炭酸ガスレーザー光を照射して、一表面のポリエチレンテレフタレート層において結晶化度の相異なるシール部を備えた実施例1〜6、参考例1及び比較例1、2に係る積層体フィルムを形成した。その後、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)を用いて、一表面のポリエチレンテレフタレート層の、非シール部の波数1300cm−1以上1400cm−1以下の範囲での吸光度ピークにおける吸光度I1と、そのピーク波数におけるシール部の吸光度I2とを測定し、I2のI1に対する比を算出した。FT−IRはATR法で、1回反射のゲルマニウム(Ge)プリズムを用いて測定した。
By irradiating carbon dioxide laser light to the peripheral edge of one surface of the laminate in which polyethylene terephthalate (12 μm) / aluminum (7 μm) / polyethylene terephthalate (12 μm) is laminated from the surface, the degree of crystallinity of the polyethylene terephthalate layer on one surface Laminate films according to Examples 1 to 6, Reference Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 having different seal portions were formed. Then, by using the FT-IR (Fourier transform infrared spectrophotometer), polyethylene terephthalate layer of one surface, and the absorbance I 1 at the absorbance peak at
実施例1〜6、参考例1に係る積層体フィルムは十分な強度を備えることが確認された。これに対して、比較例1、2に係る積層体フィルムはヒートシール性が発現しなかった。以上のことから、I2がI1の0%以上80%以下である場合に適度なシール強度が発現されることが確認でき、本発明の効果を確認できた。なお、I2がI1の5%以上であれば、吸着されやすい内容物であっても、80%以上の残存率が確認できた。 It was confirmed that the laminate films according to Examples 1 to 6 and Reference Example 1 have sufficient strength. On the other hand, the laminate films according to Comparative Examples 1 and 2 did not exhibit heat sealability. From the above, it was confirmed that an appropriate seal strength was exhibited when I 2 was 0% or more and 80% or less of I 1 , and the effect of the present invention was confirmed. When I 2 was 5% or more of I 1 , a residual rate of 80% or more could be confirmed even if the contents were easily adsorbed.
上記課題を解決するための本発明の一局面は、2軸延伸ポリエステルの層単体または2軸延伸ポリエステルの層を表面に含む積層体からなり、2軸延伸ポリエステルの層は、ヒートシール性を有するシール部と、ヒートシール性を有しない非シール部とを含み、シール部は非シール部より結晶化度が低く、波数1300cm−1以上1400cm−1以下の範囲における2軸延伸ポリエステルの層の非シール部の吸光度ピークにおける吸光度をI1とし、そのピーク波数におけるシール部の吸光度をI2としたとき、I2がI1の5%以上80%以下である、包装用フィルムである。
One aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is a biaxially stretched polyester layer alone or a laminate comprising a biaxially stretched polyester layer on the surface, and the biaxially stretched polyester layer has heat sealability. A non-sealed portion having no heat-sealing property, and the sealed portion has a lower crystallinity than the non-sealed portion, and the non-biaxially stretched polyester layer in the range of wave numbers of 1300
また、本発明の他の局面は、1以上の上述の包装用フィルムを含み、シール部どうしがヒートシールされている包装袋である。 Another aspect of the present invention is a packaging bag that includes one or more of the above-described packaging films and in which seal portions are heat-sealed.
Claims (3)
波数1300cm−1以上1400cm−1以下の範囲における前記2軸延伸ポリエステルの層の前記非シール部の吸光度ピークにおける吸光度をI1とし、そのピーク波数における前記シール部の吸光度をI2としたとき、I2がI1の0%以上80%以下である、請求項1に記載のフィルム。 The film includes a non-seal portion to which heat sealability is not imparted,
When the absorbance at the absorbance peak of the non-sealed portion of the biaxially stretched polyester layer in the wave number range of 1300 cm −1 to 1400 cm −1 is I 1, and the absorbance of the seal portion at the peak wave number is I 2 , The film according to claim 1, wherein I 2 is 0% or more and 80% or less of I 1 .
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