JP6048537B1

JP6048537B1 - フィルム、包装袋およびフィルムのヒートシール性付与方法

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Publication number: JP6048537B1
Application number: JP2015118450A
Authority: JP
Inventors: 矢島　俊輔; 俊輔矢島
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2015-06-11
Filing date: 2015-06-11
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2035-06-11
Also published as: JP2017001311A

Abstract

【課題】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、これを用いた包装袋およびフィルムのヒートシール性付与方法を提供することを目的とする。【解決手段】２軸配向ポリエステルの層単体または２軸配向ポリエステルの層を表面に含む積層体からなり、２軸配向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することによりヒートシール性を付与したフィルムであって、少なくとも一部の領域に、フィルムのＭＤ方向に対して５°以上８５°以下の角度をなす複数の直線状の加工跡が形成された、フィルムである。【選択図】図１

Description

本発明は、ヒートシール性が付与された２軸配向ポリエステルフィルム、これを用いた包装袋および２軸配向ポリエステルフィルムへのヒートシール性付与方法に関する。

２軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルム等の２軸配向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。

しかしながら、配向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軸配向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。

特公平４−２６３３９号公報

特許文献１が開示する短パルス照射方法は、２軸配向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軸配向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。

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の実用化に向けた、より効果的、安定的にヒートシール性を付与する方法を提供することを目的とする。

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することによりヒートシール性を付与したフィルムであって、少なくとも一部の領域に、フィルムのＭＤ方向に対して５°以上８５°以下の角度をなす複数の直線状の加工跡が形成された、フィルムである。

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、フィルムの少なくとも一部の領域どうしがヒートシールされている包装袋である。

また、本発明の他の局面は、２軸延伸ポリエステル単体または２軸延伸ポリエステルを表面に積層した積層体からなるフィルムの少なくとも一部の領域に、フィルムのＭＤ方向に対して５°以上８５°以下の角度をなす直線状の照射形状でレーザー光を照射してヒートシール性を付与する工程を含む、フィルムのヒートシール性付与方法である。

本発明により、高効率で安全性の高い方法により効果的、安定的にヒートシール性を付与されたフィルム、これを用いた包装袋およびフィルムのヒートシール性付与方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るフィルムの平面図および断面図本発明の一実施形態に係るフィルムのヒートシール性付与方法を示す平面図および断面図本発明の一実施形態に係る積層体フィルムの平面図および断面図本発明の一実施形態に係る包装袋の平面図および側面図

以下では、本発明の実施形態に係るフィルム、これを用いた包装袋およびフィルムのヒートシール性付与方法を説明する。各実施形態間で同一又は対応する構成要素には同一の参照符号を付して説明を省略する。

（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は長方形状の２軸配向ポリエステル層３０単体からなる。フィルム１０片面の周縁の領域には、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加工跡６０が複数形成され、シール部４０を構成している。加工跡６０は、図１に拡大して示すように、フィルム１０のＭＤ方向（フィルムの流れ方向；図の紙面上下方向）に対して角度αをなす直線状である。角度αは５°以上８５°以下が好ましく、特にＭＤ方向およびこれに直交するＴＤ方向のいずれに対しても相等しい角度をなす４５°が好ましい。

（ヒートシール性付与方法）
図２に、実施形態に係るフィルム１０のヒートシール性付与方法およびフィルム１０のＢ−Ｂ’線に沿った断面図を示す。周縁の領域にシール部４０を形成するために、レーザー光の照射形状を所定長さの直線状の照射パターンＳとし、これを周縁の領域上を移動させながら照射する。照射パターンＳの延伸方向はフィルム１０のＭＤ方向に対して上述の角度αをなす。照射パターンＳの照射により領域上には、複数の加工跡６０が形成される。レーザー光の照射は間欠的に行ってもよく、連続的に行ってもよい。連続的に行う場合であっても、レーザー光の出力等の各種特性の周期的な変化によって同様の加工跡６０が形成されうる。レーザー光は、エネルギーが効率的に２軸配向ポリエステル層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。

加工跡６０はレーザー光の照射により２軸配向ポリエステル層３０の結晶化度が低下することにより形成され、結晶化度の低下によってヒートシール性が発現する。周縁の領域全体にレーザー光が照射されることにより、ヒートシール性の付与が完了してシール部４０が形成される。加工跡６０の形態はレーザー光の出力や照射パターンＳのエネルギー密度、照射速度等に応じて様々であり、例えば、図１および図２の断面図に示すように、平坦さが失われ、凹部または凸部を有する微細構造が形成されてもよいし、白化して光の反射率が同様のパターンで変化してもよい。

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。

また、上述の角度αを維持しながらレーザー光の照射パターンＳを周縁領域上で移動させることによって、効率的に周縁領域全体を走査することができる。

（積層体フィルム）
２軸配向ポリエステルを表面に含む積層体フィルムに、上述と同様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Ｃ−Ｃ’線に沿った断面図を示す。積層体フィルム１１は、２軸配向ポリエステル層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軸配向ポリエステル層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軸配向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。

（包装袋）
図４に、一実施形態に係る包装袋１００の平面図、側面図を示す。包装袋１００は２枚のフィルム１０をシール部４０の形成された面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収納部を形成して製造される四方シール袋である。このような包装袋は、通常、包装袋の各端縁および収納部の各端縁は、ＭＤ方向、ＴＤ方向のいずれかに平行となる。

一般に、直線形状のヒートシール箇所は、直線形状の長さ方向に剥離を進行させる場合のシール強度の方が、長さ方向に直交する方向に剥離を進行させる場合のシール強度より小さい。そのため、仮に、直線状の加工跡６０の延伸方向を、ＭＤ方向またはＴＤ方向に平行にした場合、包装袋１００の各端縁や、収納部の各端縁からのシール剥離強度に差が生じ、いずれかの端縁におけるシール強度が、隣接する端縁におけるシール強度より小さくなり、安定したシール強度が得られにくい。

包装袋１００は直線状の加工跡６０の延伸方向をＭＤ方向に対して５°以上８５°以下の角度αをなすように形成しているため、ＭＤ方向とＴＤ方向とのシール強度の差を小さくでき、均等かつ充分なシール強度を各方向に対して安定的に付与できる。

包装袋の形状は四方シール袋に限定されず、収納部の外端縁または内端縁の少なくとも一部がＭＤ方向、ＴＤ方向に平行であれば、任意の形状を採用できる。例えば、１枚のフィルムを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枚のフィルムの間に２つ折りにしたフィルムを挟み、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。

実施例１〜５および比較例１〜４に係る積層体フィルムおよびこれを用いた包装袋を作製して、それぞれのＭＤ方向およびＴＤ方向におけるシール強度を測定してシール強度の方向性を評価した。

各積層体フィルムは、表面からポリエチレンテレフタレート（１２μｍ）／アルミニウム（９μｍ）／ポリエチレンテレフタレート（１２μｍ）の層構成を有する。

各積層体フィルムに、最大出力２５０Ｗのパルスレーザー加工装置を用いて、出力３０％、スキャンスピード３０ｍ／ｍｉｎの条件で、回折光学素子により１４ｍｍ幅の直線形状のレーザー光を照射して、ＭＤ方向に対して各角度をなす直線状の加工跡を形成してシール部を設けた。

レーザー加工を行った各積層体フィルムに１４０℃、０．２ＭＰａの熱および荷重を２秒間加えてヒートシール処理を行った後、引張試験機でＭＤ方向およびＴＤ方向におけるシール強度を測定した。

表１に加工跡の積層体フィルムのＭＤ方向に対する角度（°）、ＭＤ方向およびＴＤ方向におけるシール強度（Ｎ／１５ｍｍ）、シール強度の安定性の評価結果を示す。評価結果には、ＭＤ方向とＴＤ方向とにおけるシール強度の差がない場合には「◎」を記載し、３０％未満である場合には「○」を記載し、３０％以上である場合には「×」を記載した。

実施例１〜５に係る積層体フィルムにより作成された包装袋はいずれもＭＤ方向とＴＤ方向とにおけるシール強度の差が３０％未満であった。このことから、積層体フィルムのＭＤ方向に対する直線状の加工跡の角度を５°以上８５°以下とすることで、シール強度をＭＤ方向およびＴＤ方向に対して均等に付与できることが確認された。

以上説明したように、本発明によれば、高効率で安全性の高い方法により、ＭＤ方向とＴＤ方向に対して充分均等にシール強度が付与されたフィルム、これを用いた包装袋およびフィルムのヒートシール性付与方法を提供することができる。

本発明は、包装袋等の製造に用いられるフィルムに有用である。

１０フィルム
１１積層体フィルム
３０、３１、３２２軸配向ポリエステル層
４０シール部
５０アルミニウム層
６０加工跡
１００、１０１、１０２包装袋
Ｓ照射パターン

Claims

２軸延伸ポリエステルの層単体または前記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、前記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することによりヒートシール性を付与したフィルムであって、
前記少なくとも一部の領域に、前記フィルムのＭＤ方向に対して５°以上８５°以下の角度をなす複数の直線状の加工跡が形成された、フィルム。
１以上の、請求項１に記載のフィルムを含み、前記フィルムの前記少なくとも一部の領域どうしがヒートシールされている包装袋。
２軸延伸ポリエステル単体または２軸延伸ポリエステルを表面に積層した積層体からなるフィルムの少なくとも一部の領域に、前記フィルムのＭＤ方向に対して５°以上８５°以下の角度をなす直線状の照射形状でレーザー光を照射してヒートシール性を付与する工程を含む、フィルムのヒートシール性付与方法。