WO2015190110A1

WO2015190110A1 - ２軸配向ポリエステルフィルムのヒートシール性付与方法、及び包装容器の製造方法

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Publication number: WO2015190110A1
Application number: PCT/JP2015/002944
Authority: WO
Inventors: 佐々木　規行; 矢島　俊輔
Original assignee: 凸版印刷株式会社
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2015-06-11
Publication date: 2015-12-17
Also published as: TW201603932A; EP3130629A1; US10808092B2; CN106459454A; EP3130629A4; US20170081490A1; TWI648118B; KR20160146822A; EP3130629B1; KR101944170B1

Abstract

　高効率で安全性の高い、２軸配向ポリエステルフィルムのヒートシール性付与方法及びこれを用いた包装容器の製造方法を提供する。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少なくとも一表面に含む積層体からなるフィルムの所定の領域にレーザー光を走査しながら照射することにより、所定の領域における２軸配向ポリエステルの層の表面にヒートシール性を付与する。

Description

２軸配向ポリエステルフィルムのヒートシール性付与方法、及び包装容器の製造方法

　本発明は、２軸配向ポリエステル等のフィルムに表面処理を行い、ヒートシール性を付与する方法と、これを用いた包装容器の製造方法とに関する。

　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体が期待されている。

　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を開示している。

特公平４－２６３３９号公報

　特許文献１が開示するような短パルス照射方法では、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ため、このような装置を用いた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。

　それ故に、本発明は、高効率で安全性の高い、２軸配向ポリエステルフィルムのヒートシール性付与方法及びこれを用いた包装容器の製造方法を提供することを目的とする。

　本発明の一局面は、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少なくとも一表面に含む積層体からなるフィルムの所定の領域にレーザー光を走査しながら照射することにより、所定の領域における２軸配向ポリエステルの層の表面にヒートシール性を付与する方法である。

　また、本発明の他の局面は、上述のヒートシール性付与方法を用いて、１枚以上のフィルムにヒートシール性を付与する工程と、１枚以上のフィルムのヒートシール性を付与された領域どうしをヒートシールする工程とを含む、包装容器の製造方法である。

　本発明によれば、高効率で安全性の高い、２軸配向ポリエステルフィルムのヒートシール性付与方法及びこれを用いた包装容器の製造方法を提供できる。

図１は、一実施形態に係るヒートシール性付与方法を示す平面図及び断面図である。図２は、製造されたフィルムを示す平面図及び断面図である。図３は、微細構造の変形例を示す平面図である。図４は、微細構造の変形例を示す平面図である。図５は、製造されたフィルム及び包装袋を示す平面図である。図６は、微細構造の変形例を示す平面図及び断面図である。図７は、一実施形態に係るヒートシール性付与を示す平面図及び断面図である。図８は、製造された包装袋の平面図及び側面図である。図９は、一実施形態に係るヒートシール性付与方法を示す平面図及び断面図である。図１０は、実施形態に係るフィルムの平面図及び断面図である。図１１は、一実施形態に係るヒートシール性付与方法を示す平面図及び断面図である。図１２は、一実施形態に係るヒートシール性付与方法を示す平面図及び断面図である。

　以下に本発明の実施形態に係る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及びこれを用いた包装容器の製造方法を説明する。本方法は、２軸配向ポリエステルの層単体からなるフィルム、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るフィルムのいずれにも適用できる。２軸配向ポリエステルは、例えば２軸配向ポリエチレンテレフタレートであるが、これに限られない。また、２軸配向ポリエステルの層の代わりに他の熱可塑性樹脂を有するフィルムにも適用しうる。

（第１の実施形態）
　図１は第１の実施形態に係る方法を説明する図である。図１には、２軸配向ポリエステルフィルムの一例として２軸配向ポリエチレンテレフタレートの層３０（以下、ＰＥＴ層３０という）単体からなるフィルム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の表面の一部の領域２にヒートシール性を付与する場合、領域２内をレーザー光を走査しながら照射することにより領域２内の各位置に順次レーザー光を照射する。図１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フィルム１０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。

　フィルム１０表面のレーザー光が照射された箇所は、レーザー光のエネルギーによって一時的に融解することによって変質する。また、例えば照射の軌跡に応じて、平坦さが失われ、凹部または凸部を有する微細構造４が形成される。図１に示す例では、微細構造４として、複数の線状の凸条が所定の間隔で平行に形成される。しかし、レーザー光の出力や照射スポット内のエネルギー密度、走査軌跡の形状、走査速度等に応じて、微細構造４は多様な形態をとりうる。また、このような微細構造４が生じない場合もありうる。また、微細構造４の形成とともにあるいは微細構造４の形成の代わりに、照射された箇所が例えば白化し、光の反射率が大きくなる場合もありうる。

　レーザー光が照射された箇所は、変質によってヒートシール性が発現する。変質の内容として、例えば、フィルム１０の結晶化度のような分子の配向性の少なくとも部分的な低下または消失が考えられる。また、これ以外の要因が関係している可能性も考えられる。領域２全体を走査照射することにより、領域２へのヒートシール性の付与が完了する。図２に、ヒートシール性の付与が完了したフィルム１０の平面図及び断面図を示す。

　レーザー光の種類、出力、照射スポット径、走査軌跡、走査速度等は、フィルム１０の材質等に応じて、好適にヒートシール性が発現するよう、適宜設定すればよい。

　本方法によれば、一定出力のレーザー光を連続的に照射するため、高出力の短パルスを照射する場合に比べて、エネルギー効率が高く、また、安全性を確保しやすくことができ、例えばポリエステルフィルムどうしをヒートシールして形成した包装体の実用化を推進することができる。

　一例として、ＰＥＴ層３０には、物性値条件として、以下の（１）～（４）のいずれかを満足する２軸配向ポリエステルフィルムを用いることで、好適にヒートシール性を付与することができる。
（１）ＪＩＳ　Ｋ７１２１に基づき測定した融点が、２２５℃以上２７０℃以下である。
（２）ＪＩＳ　Ｃ２１５１に基づき測定した流れ方向（ＭＤ）における加熱収縮率（１５０℃、３０分）が、０．５％以上２．０％以下である。
（３）ＡＳＴＭ　Ｄ８８２－６４Ｔに基づき測定した流れ方向（ＭＤ）におけるヤング率と、流れ方向に直交する方向（ＴＤ）におけるヤング率との合計が、８ＧＰａ以上１２ＧＰａ以下である。
（４）ＪＩＳ　Ｃ２１５１に基づき測定した流れ方向（ＭＤ）における破断強度と、流れ方向に直交する方向（ＴＤ）における破断強度との合計が、２００ＭＰａ以上５４０ＭＰａ以下である。

　レーザー光の種類、照射エネルギー、照射スポット径、走査軌跡、走査速度等は、ＰＥＴ層３０の材質等に応じて、好適にヒートシール性が発現するよう、適宜設定すればよい。ヒートシール性が発現する好適な条件の一例として、レーザー光の照射エネルギー（密度）が２Ｊ／ｃｍ^２以上１５Ｊ／ｃｍ^２以下であることが挙げられる。

　また、レーザー光の照射は、連続照射ではなくパルス照射を重ねることで行ってもよい。この場合、各パルスの照射エネルギーは、例えば０．１Ｊ以上１Ｊ以下であることが好ましい。あるいは、パルス速度（頻度）は、例えば１０００パルス／秒以上５０００００パルス／秒以下であることが好ましい。このような範囲内であれば、一般的な炭酸ガスレーザー装置を用いて安定的かつ充分にエネルギー照射を行うことができる。

　図３、４は、微細構造４の変形例を示す平面図である。微細構造４は、図１、２に示したような、複数の凸条が所定の間隔で平行に形成された連続線状以外の構造とすることもできる。その他にも、微細構造４として、連続線状、断続線状及び点状の少なくとも１つの凸形状または凹形状が複数形成された構造が挙げられる。例えば、断続線状の凸形状（図３の（ａ）、（ｂ））、点状の凸形状（図３の（ｃ））、または断続線状および点状の凸形状（図４の（ｄ））が形成されていてもよい。このような微細構造４のパターンは、レーザー光を走査しながら照射する際の出力、走査軌跡等に応じて多様に形成されうる。あるいは、微細構造は、図４の（ｅ）に示す、四角形のような面的な形状単位が配列された構造であってもよい。このような構造は、レーザー光のスポット径、スポット形状を適宜設定して、面的にレーザー光を照射することによって形成されうる。また、形状単位は四角形に限らず例えば三角形状、円形状、帯形状等、任意の形状とすることができる。

　第１の実施形態に係る方法によってヒートシール性を付与されたフィルムを用いて例えば包装容器を製造することができる。包装容器の製造方法は、１枚以上のフィルムにヒートシール性を付与する工程と、１枚以上のフィルムのヒートシール性を付与された領域どうしをヒートシールする工程とを含む。図５に、フィルム及び包装容器の一例を示す。フィルム１１、１２、１３は、周縁部のハッチングで示した箇所が本方法によってヒートシール性を付与されている。フィルム１１、１２の間に、２つ折りにしたフィルム１３を挟み、ヒートシール処理を行うことで、包装袋１００を製造することができる。包装容器は、包装容器１００に限らず、１枚以上のフィルムを用いて多様に構成することができる。このような包装容器は、耐熱性、耐薬品性、保香性等に優れたポリエステルフィルムを用いているため、内容物を好適に収納することができる。

　また、例えばカップ形状を有する樹脂製等の容器本体の開口部をフィルム１０で封止することにより、包装容器を製造することもできる。封止は、例えば、容器本体の開口端に形成されたフランジの全周とフィルム１０とをヒートシールすることで行う。

　図６は、微細構造４の別の変形例を示す平面図及び断面図である。フィルム１４は例えば長方形状のＰＥＴ層３０単体からなる。フィルム１４片面の周縁の領域には、レーザー光を照射することによりヒートシール性の付与された微細構造４が複数形成される。微細構造４は、図６に拡大して示すように、フィルム１４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。

　図７は、フィルム１４のヒートシール性付与方法を説明する図である。本変形例では、レーザー光の照射形状を、スポットの代わりに、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、複数の微細構造４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微細構造４が形成されうる。

　図８に、フィルム１４を用いた包装容器１０１の平面図、側面図を示す。包装容器１０１は２枚のフィルム１４をレーザー光の照射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。このような包装容器は、通常、包装容器の各端縁および収納部の各端縁が、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、直線状の微細構造４の延伸方向を、ＭＤ方向またはＴＤ方向に平行にした場合、包装容器１０１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、シール強度の方向性が生ずる。。

　本変形例では、包装容器１０１は直線状の微細構造４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。なお、上述のようなレーザー光の照射方法を用いれば、必ずしも照射パターンＳに対応した形状の微細構造４が明確に発生しなくても、同様の効果が生じうる。

　包装容器１０１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、図５に示すような包装容器等が採用可能である。

（第２の実施形態）
　図９は、第２の実施形態に係る方法を説明する図である。図９には、一例としてＰＥＴ層を両表面（表面及び裏面）にそれぞれ含む積層体からなるフィルム１５の平面図及びそのＣ－Ｃ’線に沿った断面図を示す。フィルム１５は、２枚のＰＥＴ層３１、３２の間に積層されたレーザー光を反射するアルミニウム層５を含んでいる。第１の実施形態と同様の事項については、適宜説明を省略をする。

　本実施形態では、フィルム１５の一表面のＰＥＴ層３１にレーザー光を照射してヒートシール性を付与し、反対側のＰＥＴ層３２には付与しない。図１０に、ヒートシール性の付与が完了したフィルム１５の平面図及び断面図を示す。

　アルミニウム層５は、例えば、９μｍ程度のアルミニウム箔を用いて形成される層であり、レーザー光を遮断するとともに、レーザー光の照射にともないＰＥＴ層３１、３２が融解、収縮してフィルム状態を維持できなくなることを防止する機能を有する。

　一般に、２軸配向ポリエチレンテレフタレートは、例えば、２０μｍ以下程度の比較的薄い単体のフィルムである場合、レーザー光の照射にともなう温度上昇により照射箇所が融解、収縮等してフィルム状態を維持することが困難となりやすい。しかし、アルミニウム層５を積層することにより、レーザー光が照射されたＰＥＴ層３１の収縮を抑制することができる。また、アルミニウム層５は、レーザー光を反射するため、黒色等のレーザー光を吸収する材質に比べ、温度上昇しにくい。そのためアルミニウム層５を設けても、ＰＥＴ層３１、３２が必要以上に加熱されるのを防ぐことができる。また、アルミニウム層５がレーザー光を遮断するため、レーザー光が照射された側の反対側のＰＥＴ層３２は変質されず、フィルム１５の片面のみにヒートシール性を付与することができる。

　フィルム１５には、アルミニウム層５の両面に直接ＰＥＴ層３１、３２を形成したが、アルミニウム層５とＰＥＴ層３１または３２との間に、あるいはアルミニウム層５に代えて、例えば、ポリエチレン等の、レーザー光が透過しやすく、加熱されにくい樹脂層を１つ以上含んでもよい。また、レーザー光を反射する層の材質には、アルミニウムを用いたが、レーザー光を反射できれば他の材質を適宜用いることも可能である。

　このように、第２の実施形態に係る方法によれば、２枚のＰＥＴ層３１、３２の間に積層されたレーザー光を反射するアルミニウム層５を含む積層体からなるフィルム１５の所定の領域において、レーザー光を走査しながら照射することで、レーザー光の照射による融解、収縮等を防ぎながら一方のＰＥＴ層３１の所定領域にヒートシール性を付与することができる。

（第３の実施形態）
　図１１は、第３の実施形態に係る方法を説明する図である。図１１には、一例としてＰＥＴ層３３、３４を両表面（表面及び裏面）に含み、ＰＥＴ層３３、３４の間にレーザー光を透過しやすいポリオレフィン系樹脂であるポリエチレン層６（以下、ＰＥ層６という）を含む積層体からなるフィルム１６の平面図及びそのＤ－Ｄ’線に沿った断面図を示す。第１の実施形態と同様の事項については、適宜説明を省略をする。

　本実施形態では、フィルム１６の一表面のＰＥＴ層３３側からレーザー光を照射し、ＰＥＴ層３３、３４の両方にヒートシール性を付与する。

　フィルム１６に照射されたレーザー光は、ＰＥＴ層３３を透過した後、ＰＥ層６を透過してＰＥＴ層３３とは反対の面に積層されたＰＥＴ層３４にも照射される。この結果、ＰＥＴ層３４も、図５の断面図に示すように、ＰＥＴ層３３と同様に変質して、微細構造４が形成されるとともにヒートシール性が発現する。

　このように、第３の実施形態に係る方法によれば、フィルム１６の領域２において、一表面側からレーザー光を走査しながら照射することで、一表面側及び他の表面側のＰＥＴ層３３、３４の領域２にヒートシール性を付与することができる。なお、本実施形態では、ＰＥ層６を設けたが、レーザー光を透過しやすく、その影響を受けにくい材質であればポリプロピレンのような他の熱可塑性樹脂を適宜用いてもよい。また複数の樹脂層を設けてもよい。

（第４の実施形態）
　図１２は、第４の実施形態に係る方法を説明する図である。図１２には、一例として配向ポリプロピレン層（ＯＰＰ層）７、ＰＥ層６、ＰＥＴ層３５をこの順に含む積層体からなるフィルム１７の平面図及びそのＥ－Ｅ’線に沿った断面図を示す。第１の実施形態と同様の事項については、適宜説明を省略をする。

　本実施形態では、ＰＥＴ層３５が積層された側とは反対側のＯＰＰ層７側から、レーザー光を照射し、ＯＰＰ層７およびＰＥ層６を透過したレーザー光によって、ＰＥＴ層３５にヒートシール性を付与する。

　このように、本実施形態に係る方法によれば、ＰＥＴ層３５が一表面に積層されたフィルム１７の領域２において、他の表面側からレーザー光を走査しながら照射することで、ＰＥＴ層３５にヒートシール性を付与することができる。なお、本実施形態では、ＯＰＰ層７、ＰＥ層６を設けたが、レーザー光を透過しやすく、その影響を受けにくい材質であれば他の樹脂を適宜用いてもよい。また３層以上の樹脂層を設けてもよい。

＜評価１＞
　実施例１－１～１－５および比較例１－１に係る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るフィルムを作成してヒートシール加工を行い、その後、シール強度の測定を行った。

（実施例１－１）
　本実施例に係るフィルムは、２軸配向ポリエチレンテレフタレート単体からなる厚さ５０μｍのフィルムである。キーエンス社製の炭酸ガスレーザー装置ＭＬ－Ｚ９５１０を用いて、このフィルムに出力２１Ｗでレーザー光の照射を行った。照射する領域は１００ｍｍ×１００ｍｍの領域とし、直径０．１４ｍｍの照射スポットを、走査速度４０００ｍｍ／ｓｅｃ、走査間隔０．１ｍｍで複数の平行な直線状に走査した。このような照射を行った領域どうしを２秒間、温度１４０℃、圧力０．２ＭＰａの熱及び圧力を加えてヒートシールを行い、シール強度を測定した結果、２２Ｎ／１５ｍｍのシール強度が確認され、ヒートシール性が付与されていることを確認できた。また、配向特性の有無を確認するため照射領域にクロロホルムを滴下したところ、滴下箇所が白化（不透明化）し、２軸配向性が消失していることが確認できた。

（実施例１－２）
　本実施例に係るフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（厚さ１２μｍ）／アルミニウム（厚さ９μｍ）／ポリエチレン（厚さ２０μｍ）／２軸配向ポリエチレンテレフタレート（厚さ１２μｍ）の層構成の積層体からなるフィルムである。本フィルムに対しても、実施例１－１と同じ装置及び条件で、２軸配向ポリエチレンテレフタレート側からレーザー光照射を行った。走査速度および走査間隔については、実施例１－１とは異なる条件でもレーザー光照射を行った。また、レーザー光を照射した領域どうしを、実施例１－１と同じ条件でヒートシールした。シール強度を測定した結果を表１に示す。いずれもヒートシール性が確認できたが、例えば走査速度４０００ｍｍ／ｓｅｃ、走査間隔０．２ｍｍ以下の場合、または、走査間隔０．０５ｍｍ、走査速度４０００ｍｍ／ｓｅｃ以上の場合、シール強度が特に大きくヒートシール性が好適に付与されていることを確認できた。走査速度や走査間隔が大きすぎると、各部分におけるレーザー光の照射エネルギーが少なく、表面の変質が不十分となり、走査速度が小さすぎると、各部分におけるレーザー光の照射エネルギーが多く、２軸配向ポリエチレンテレフタレートが蒸発、燃焼（酸化）等により消滅するものと考えられる。また、配向特性の有無を確認するため照射領域にクロロホルムを滴下したところ、滴下箇所が白化（不透明化）し、２軸配向性が消失していることが確認できた。

（実施例１－３）
　本実施例に係るフィルムは、表面から、配向ポリプロピレン（厚さ２０μｍ）／低密度ポリエチレン（厚さ３０μｍ）／２軸配向ポリエチレンテレフタレート（厚さ１２μｍ）の層構成の積層体からなるフィルムである。本フィルムに対しても、実施例１－１と同じ装置及び条件で、裏面側にレーザー光照射を行った。また、レーザー光照射を行った裏面の領域どうしを、実施例１－１と同じ条件でヒートシールした。ヒートシール領域のシール強度を測定した結果、１０Ｎ／１５ｍｍ以上のシール強度を有することが確認できた。

（実施例１－４）
　本実施例に係るフィルムは、第１の２軸配向ポリエチレンテレフタレート（厚さ１２μｍ）／中密度ポリエチレン（厚さ５０μｍ）／第２の２軸配向ポリエチレンテレフタレート（厚さ１２μｍ）の層構成の積層体からなるフィルムである。本フィルムに対しても、実施例１－１と同じ装置及び条件で、第１の２軸配向ポリエチレンテレフタレート側からレーザー光照射を行った。このとき、レーザー光は、中密度ポリエチレンを透過して、第２の２軸配向ポリエチレンテレフタレートにも到達した。レーザー光の照射面である第１の２軸配向ポリエチレンテレフタレートの領域どうしを、実施例１－１と同じ条件でヒートシールした。また、第２の２軸配向ポリエチレンテレフタレートの領域どうしを、実施例１－１と同じ条件でヒートシールした。ヒートシール領域のシール強度を測定した結果、レーザー光照射面及びレーザー光の非照射面のどちらも、１０Ｎ／１５ｍｍ以上のシール強度を有することが確認できた。

（実施例１－５）
　本実施例に係るフィルムは、実施例１－３に係るフィルムと同様の層構成を有する。本フィルムに対して、実施例１－１と同じ装置及び条件で、実施例１－３とは異なり配向ポリプロピレン層の側からレーザー光照射を行った。このとき、レーザー光は、配向ポリプロピレンおよび低密度ポリエチレンの各層を透過して、裏面の２軸配向ポリエチレンテレフタレートに到達した。レーザー光照射を行った裏面の領域どうしを、実施例１と同じ条件でヒートシールした。ヒートシール領域のシール強度を測定した結果、１０Ｎ／１５ｍｍ以上のシール強度を有することが確認できた。

（比較例１－１）
　本比較例に係るフィルムは、２軸配向ポリエチレンテレフタレート単体からなる厚さ１２μｍのフィルムである。本フィルムに対しても、実施例１－１と同じ装置及び条件でレーザー光照射を行った。レーザー光の照射を行った結果、照射領域のフィルムが、融解、収縮しフィルム状態を維持することができなかった。本比較例のフィルムの厚さは、実施例１－１の厚さより小さく、実施例１－２～１－５の２軸配向ポリエチレンテレフタレートの層の厚さと同じである。フィルムが２軸配向ポリエチレンテレフタレートの層が薄くて、フィルム状態を維持しにくい場合であっても、積層体にすれば好適にヒートシール性を付与できる。

＜評価２＞
　実施例２－１～２－５および比較例２－１～２－５のフィルムを作成してヒートシール加工を行い、その後、シール強度の測定を行った。表２に、各フィルムの作成に用いた、微細構造を形成する２軸配向ポリエステルフィルム１～７の物性値を示す。２軸配向ポリエステルフィルム１～５は、上述の、融点、加熱収縮率、ヤング率、破断強度の物性値条件を満たし、２軸配向ポリエステルフィルム６、７は、上述の物性値条件をいずれも満たさない。２軸配向ポリエステルフィルム１～７は、ポリエステルとして、いずれもポリエチレンテレフタレートを用いた。

　本フィルムに対しても、実施例１－１と同じ装置及び条件で、レーザー光照射を行った。また、レーザー光照射を行った領域どうしを、実施例１－１と同じ条件でヒートシールした。その後、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。

（実施例２－１）
　本実施例に係るフィルムは、厚さ５０μｍの単層の２軸配向ポリエステルフィルムである。レーザー光照射を行い一表面に微細構造を形成した。２軸配向ポリエステルフィルム１～５をそれぞれ用いた場合、３Ｎ／１５ｍｍ以上（３～２３Ｎ／１５ｍｍ）のシール強度が確認され、いずれもヒートシール性の発現を確認できた。

（実施例２－２）
　本実施例に係るフィルムは、２軸配向ポリエチレンテレフタレート（厚さ１２μｍ）／アルミニウム（厚さ９μｍ）／２軸配向ポリエステルフィルム（厚さ１２μｍ）の層構成の積層体からなるフィルムである。２軸配向ポリエステルフィルム側からレーザー光照射を行い、２軸配向ポリエステルフィルムに微細構造を形成した。２軸配向ポリエステルフィルム１～５をそれぞれ用いた場合、３Ｎ／１５ｍｍ以上のシール強度が確認され、いずれもヒートシール性の発現を確認できた。表３に、本実施例において２軸配向ポリエステルフィルム１～５をそれぞれ用いた場合のシール強度を示す。

（実施例２－３）
　本実施例に係るフィルムは、２軸配向ポリエチレンテレフタレート（厚さ１２μｍ）／アルミニウム（厚さ９μｍ）／ポリエチレン（厚さ２０μｍ）／２軸配向ポリエステルフィルム（厚さ１２μｍ）の層構成の積層体からなるフィルムである。２軸配向ポリエステルフィルム側からレーザー光照射を行い、２軸配向ポリエステルフィルムに微細構造を形成した。２軸配向ポリエステルフィルム１～５をそれぞれ用いた場合、３Ｎ／１５ｍｍ以上（３～２３Ｎ／１５ｍｍ）のシール強度が確認され、いずれもヒートシール性の発現を確認できた。

（実施例２－４）
　本実施例に係るフィルムは、２軸配向ポリエステルフィルム（厚さ１２μｍ）／中密度ポリエチレン（厚さ５０μｍ）／２軸配向ポリエステルフィルム（厚さ１２μｍ）の層構成の積層体からなるフィルムである。レーザー光を一面側から照射して、両面の２軸配向ポリエステルフィルムに同時に微細構造を形成した。両面の２軸配向ポリエステルフィルムは同一のフィルムを用いた。２軸配向ポリエステルフィルム１～５をそれぞれ用いた場合、表面側どうし、裏面側どうしのいずれにおいても、３Ｎ／１５ｍｍ以上（３～２３Ｎ／１５ｍｍ）のシール強度が確認され、いずれもヒートシール性の発現を確認できた。

（実施例２－５）
　本実施例に係るフィルムは、配向ポリプロピレン（厚さ２０μｍ）／低密度ポリエチレン（厚さ３０μｍ）／２軸配向ポリエステルフィルム（厚さ１２μｍ）の層構成の積層体からなるフィルムである。２軸配向ポリエステルフィルム１～５のそれぞれを用い、２軸配向ポリエステルフィルム側からレーザー光照射を行って、２軸配向ポリエステルフィルムに微細構造を形成した場合、３Ｎ／１５ｍｍ以上（３～２３Ｎ／１５ｍｍ）のシール強度が確認され、いずれもヒートシール性の発現を確認できた。また、２軸配向ポリエステルフィルム１～５をそれぞれ用い、配向ポリプロピレン側からレーザー光照射を行って、２軸配向ポリエステルフィルムに微細構造を形成した場合、３Ｎ／１５ｍｍ以上（３～２３Ｎ／１５ｍｍ）のシール強度が確認され、いずれもヒートシール性の発現を確認できた。

（比較例２－１～２－５）
　比較例２－１～２－５は、それぞれ、実施例２－１～２－５において、２軸配向ポリエステルフィルム１～５の代わりに２軸配向ポリエステルフィルム６、７を用い、その他の構成、レーザー光照射条件を同一としたフィルムである。実施例２－１～２－５と同様にヒートシール加工を行ったが、２軸配向ポリエステルフィルム６、７のいずれを用いた場合においてもヒートシール性の発現を確認することができなかった。

　以上の結果から、上述の物性値条件を満足する２軸配向ポリエステルフィルムを用いることが、いずれの層構成のフィルムにおいても、レーザー照射により好適にヒートシール性を付与するうえで好ましいことが確認できた。

＜評価３＞
　実施例３－１～３－９および比較例３－１～３－６において、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るフィルムに相異なる照射エネルギーでレーザー光を照射してヒートシール加工を行い、その後、シール強度の測定を行った。

（実施例３－１）
　本実施例に係るフィルムは、２軸配向ポリエチレンテレフタレート（厚さ１２μｍ）／アルミニウム（厚さ９μｍ）／２軸配向ポリエチレンテレフタレート（厚さ１２μｍ）の層構成の積層体からなるフィルムである。キーエンス社製の炭酸ガスレーザー装置ＭＬ－Ｚ９５１０を用いて、このフィルムの一表面側から赤外線レーザー光の照射を行った。照射エネルギーは２Ｊ／ｃｍ^２とした。レーザー光の照射を行った入射面側の領域どうしを２秒間、温度１４０℃、圧力０．２ＭＰａの熱及び圧力を加えてヒートシールを行った。ヒートシール領域を１５ｍｍ幅に切り出したサンプルのシール強度を測定した結果、１０Ｎ／１５ｍｍであった。

（実施例３－２）
　本実施例は、照射エネルギーを１０Ｊ／ｃｍ^２とした点のみ実施例３－１と異なる。シール強度は、１５Ｎ／１５ｍｍであった。

（実施例３－３）
　本実施例は、照射エネルギーを１５Ｊ／ｃｍ^２とした点のみ実施例３－１と異なる。シール強度は、１５Ｎ／１５ｍｍであった。

（実施例３－４）
　本実施例に係るフィルムは、第１の２軸配向ポリエチレンテレフタレート（厚さ１２μｍ）／アルミニウム（厚さ９μｍ）／ポリエチレン（厚さ２０μｍ）／第２の２軸配向ポリエチレンテレフタレート（厚さ１２μｍ）の層構成の積層体からなるフィルムである。本フィルムに対して、実施例３－１と同じ装置を用いて、第２の２軸配向ポリエチレンテレフタレート側から赤外線レーザー光の照射を行った。照射エネルギーは２Ｊ／ｃｍ^２とした。また、レーザー光照射を行った裏面の領域どうしを、実施例３－１と同じ条件でヒートシールした。ヒートシール領域のシール強度を実施例３－１と同様にして測定した結果、１０Ｎ／１５ｍｍであった。

（実施例３－５）
　本実施例は、照射エネルギーを１０Ｊ／ｃｍ^２とした点のみ実施例３－４と異なる。シール強度は、１５Ｎ／１５ｍｍであった。

（実施例３－６）
　本実施例は、照射エネルギーを１５Ｊ／ｃｍ^２とした点のみ実施例３－４と異なる。シール強度は、１５Ｎ／１５ｍｍであった。

（実施例３－７）
　本実施例に係るフィルムは、２軸配向ポリエチレンテレフタレート（厚さ５０μｍ）の単層フィルムである。本フィルムに対して、実施例３－１と同じ装置を用いて、一表面側から赤外線レーザー光の照射を行った。照射エネルギーは２Ｊ／ｃｍ^２とした。また、レーザー光照射を行った入射面側の領域どうしを、実施例３－１と同じ条件でヒートシールした。ヒートシール領域のシール強度を実施例３－１と同様にして測定した結果、１１Ｎ／１５ｍｍであった。

（実施例３－８）
　本実施例は、照射エネルギーを１０Ｊ／ｃｍ^２とした点のみ実施例３－７と異なる。シール強度は、１５Ｎ／１５ｍｍであった。

（実施例３－９）
　本実施例は、照射エネルギーを１５Ｊ／ｃｍ^２とした点のみ実施例３－８と異なる。シール強度は、１５Ｎ／１５ｍｍであった。

（比較例３－１）
　本比較例は、照射エネルギーを１Ｊ／ｃｍ^２とした点のみ実施例３－１と異なる。シール強度は、１Ｎ／１５ｍｍであった。

（比較例３－２）
　本比較例は、照射エネルギーを１６Ｊ／ｃｍ^２とした点のみ実施例３－１と異なる。レーザー光の照射を行った側のＰＥＴ層が、熱により蒸発して消失し、ヒートシールすることができなかった。

（比較例３－３）
　本実施例は、照射エネルギーを１Ｊ／ｃｍ^２とした点のみ実施例３－４と異なる。シール強度は、１Ｎ／１５ｍｍであった。

（比較例３－４）
　本比較例は、照射エネルギーを１６Ｊ／ｃｍ^２とした点のみ実施例３－４と異なる。レーザー光の照射を行った側のＰＥＴ層が、熱により蒸発して消失し、ヒートシールすることができなかった。

（比較例３－５）
　本比較例は、照射エネルギーを１Ｊ／ｃｍ^２とした点のみ実施例３－７と異なる。シール強度は、１Ｎ／１５ｍｍであった。

（比較例３－６）
　本比較例は、照射エネルギーを１６Ｊ／ｃｍ^２とした点のみ実施例３－７と異なる。ＰＥＴ層が、熱により蒸発して消失し、ヒートシールすることができなかった。

　以上の結果を、以下の表４にまとめて示す。表４に示す通り、各実施例においては１０Ｎ／１５ｍｍ以上の充分なシール強度が得られることが確認できた。これに対し、各比較例においては、ＰＥＴ層が消失して、ヒートシールすることができないか、ヒートシールすることができてもシール強度は１Ｎ／１５ｍｍであり、充分なシール強度が得られないことが確認できた。

＜評価４＞
　実施例４－１～４－９に係る２軸配向ポリエステルの層を表面に含む積層体フィルムに、ＭＤ方向に対する相異なる角度を有する直線形状の照射パターンでレーザー光を照射し、これを用いた図８に示す包装袋を作製して、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た。

　各積層体フィルムは、２軸配向ポリエチレンテレフタレート（１２μｍ）／アルミニウム（９μｍ）／２軸配向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５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４－１～４－５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。実施例４－６～４－９においても、ＭＤ方向およびＴＤ方向に対するシール強度の差は生ずるものの、一定のシール強度が確認できた。

　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、フィルムにヒートシール性を付与でき、このようなフィルムを用いた包装容器を提供することができる。

　本発明は、包装袋等に用いられるフィルムのヒートシール性向上に有用である。

　１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７　　フィルム
　２　　ヒートシール性を付与する領域
　４　　微細構造
　５　　アルミニウム層
　６　　ポリエチレン層
　７　　配向ポリプロピレン層　２０　　包装袋
　３０、３１、３２、３３、３４、３５　　２軸配向ポリエチレン層
　１００、１０１　　包装容器

Claims

　２軸配向ポリエステルの層単体、または、前記２軸配向ポリエステルの層を少なくとも一表面に含む積層体からなるフィルムの所定の領域にレーザー光を走査しながら照射することにより、
　前記所定の領域における前記２軸配向ポリエステルの層の表面にヒートシール性を付与する方法。
　前記積層体は、両表面に前記２軸配向ポリエステルの層をそれぞれ含むとともに各前記２軸配向ポリエステルの層の間に熱可塑性樹脂層を含み、前記積層体からなるフィルムの所定の領域において、レーザー光を一表面側から走査しながら照射することにより、
　前記一表面側の２軸配向ポリエステルの層の所定の領域、及び、他の表面側の前記２軸配向ポリエステルの前記所定の領域にヒートシール性を付与する請求項１に記載の方法。
　前記積層体は、前記２軸配向ポリエステルの層を一表面側に含むとともに前記２軸配向ポリエステルの層の他の表面側に熱可塑性樹脂層を含み、前記積層体からなるフィルムの所定の領域において、レーザー光を他の表面側から走査しながら照射することにより、
　前記一表面側の前記２軸配向ポリエステルの前記所定の領域にヒートシール性を付与する請求項１に記載の方法。
　前記積層体は、アルミニウム層を含む、請求項１～３のいずれかに記載の方法。
　前記積層体は、バリア性を有するバリアフィルムを含む、請求項１～４のいずれかに記載の方法。
　前記２軸配向ポリエステルとして、２軸配向ポリエチレンテレフタレートを用いる、請求項１～５のいずれかに記載の方法。
　前記レーザー光として、赤外線波長を有する炭酸ガスレーザー光を用いる、請求項１～６のいずれかに記載の方法。
　前記２軸配向ポリエステルの層は、融点が２２５℃以上２７０℃以下である、請求項１～７に記載の方法。
　前記２軸配向ポリエステルの層は、１５０℃で３０分加熱したときの流れ方向における加熱収縮率が、０．５％以上２．０％以下である、請求項１～８のいずれかに記載の方法。
　前記２軸配向ポリエステルの層は、流れ方向におけるヤング率と流れ方向に垂直な方向におけるヤング率との合計が、８ＧＰａ以上１２ＧＰａ以下である、請求項１～９のいずれかに記載の方法。
　前記２軸配向ポリエステルの層は、流れ方向における破断強度と流れ方向に垂直な方向における破断強度との合計が、２００ＭＰａ以上５４０ＭＰａ以下である、請求項１～１０のいずれかに記載の方法。
　前記レーザー光は照射するエネルギーが２Ｊ／ｃｍ^２以上１５Ｊ／ｃｍ^２以下である、請求項１～１１のいずれかに記載の方法。
　前記レーザー光は、赤外線波長のパルス光であり、各パルスの全照射エネルギーは０．１Ｊ以上１Ｊ以下である、請求項１～１２のいずれかに記載の方法。
　前記パルス光の最大パルス速度は、１０００パルス／秒以上５０００００パルス／秒以下である、請求項１３に記載の方法。
　前記レーザー光は、前記２軸配向ポリエステルの層の流れ方向に対して５°以上８５°以下の角度をなす直線状の照射形状で照射される、請求項１～１４のいずれかに記載の方法。
　請求項１～１５のいずれかに記載のヒートシール性付与方法を用いて、１枚以上のフィルムにヒートシール性を付与する工程と、
　前記１枚以上のフィルムのヒートシール性を付与された領域どうしをヒートシールする工程とを含む、包装容器の製造方法。
　開口部を有する容器本体と前記容器本体の開口部を封止するフィルムとを備える包装容器の製造方法であって、
　請求項１～１５のいずれかに記載のヒートシール性付与方法を用いて、フィルムにヒートシール性を付与する工程と、
　前記フィルムのヒートシール性を付与された領域を前記容器本体にヒートシールする工程とを含む、包装容器の製造方法。