JP6094647B2 - 包装用フィルム及び包装袋 - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

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５％以上８０％以下である、包装用フィルムである。

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。

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。

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 フィルムの製造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 ２軸延伸ポリエステル層の赤外吸収スペクトル 本発明の一実施形態に係る包装袋の平面図、側面図および包装袋の製造に用いられるフィルムの平面図

（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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

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。

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Ｉ_１とし、そのピーク波数におけるシール部４０の吸光度をＩ_２としたとき、Ｉ_２がＩ_１の０％以上８０％以下、すなわち、０≦（Ｉ_２／Ｉ_１）×１００≦８０であることが好ましい。Ｉ_２がＩ_１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。

（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。

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。

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。

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Ｉ_１と、そのピーク波数におけるシール部の吸光度Ｉ_２とを測定し、Ｉ_２のＩ_１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。

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。

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。

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。

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、Ｉ_２がＩ_１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、Ｉ_２がＩ_１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。

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。

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

Claims (2)

1. 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、
   前記シール部は前記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Ｉ_１とし、そのピーク波数における前記シール部の吸光度をＩ_２としたとき、Ｉ_２がＩ_１の５％以上８０％以下である、包装用フィルム。
2. １以上の、請求項１に記載の包装用フィルムを含み、前記シール部どうしがヒートシールされている包装袋。

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