JP2018188593A - Film processing method - Google Patents
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Abstract
【課題】２軸延伸ポリエステルフィルムにムラなくヒートシール性を付与するための加工方法を提供する。【解決手段】赤外線レーザー発振器から出力された赤外線レーザー光を、分岐回折光学素子を含む光学素子を用いて分岐して、複数の点形状を含む照射パターンに整形し、照射パターンに整形された赤外線レーザー光を、２軸延伸ポリエステルの層の単体または２軸延伸ポリエステルの層を表面に含む積層体からなるフィルムの所定の領域に照射して走査することにより、フィルムの所定の領域において、２軸延伸ポリエステルの層の結晶化度を照射前に比べて低下させる。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing method for imparting heat-sealing property evenly to a biaxially stretched polyester film. SOLUTION: Infrared laser light output from an infrared laser oscillator is branched by using an optical element including a branched diffractive optical element, shaped into an irradiation pattern including a plurality of point shapes, and infrared rays shaped into the irradiation pattern. By irradiating a predetermined region of a film composed of a single layer of biaxially stretched polyester or a laminate containing a layer of biaxially stretched polyester on the surface with laser light and scanning, biaxially in a predetermined region of the film. The degree of crystallization of the stretched polyester layer is reduced as compared with that before irradiation. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、フィルムの加工方法に関するものである。 The present invention relates to a film processing method.
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、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 orientation 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。キセノンガスランプはエネルギー効率が低く、また、電磁波が広範囲に射出されるため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として、キセノンガスランプより高効率で安全性が高い赤外線レーザー光を照射しながら走査することにより、２軸延伸ポリエステルフィルムの結晶化度を低下させる方法が挙げられる。 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. Xenon gas lamps have low energy efficiency, and it is difficult to ensure safety because electromagnetic waves are emitted in a wide range. Therefore, as a method for imparting heat-sealability to the biaxially stretched polyester film, the crystallinity of the biaxially stretched polyester film is obtained by scanning while irradiating infrared laser light that is more efficient and safer than a xenon gas lamp. The method of reducing is mentioned.
照射パターンが点形状の赤外線レーザー光を走査する場合、所定範囲を走査するのに時間がかかり、非効率的である。そのため、照射パターンを光学素子を用いて線や２次元図形の形状に整形して照射を効率化することが考えられるが、このような効率化にあたって、加工ムラを少なくしてヒートシール性のばらつきを小さくする、高品質化の取り組みが十分なされていなかった。 When scanning a point-shaped infrared laser beam with an irradiation pattern, it takes time to scan a predetermined range, which is inefficient. For this reason, it is conceivable to improve the irradiation efficiency by shaping the irradiation pattern into a line or two-dimensional figure using an optical element. There was not enough effort to improve quality.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、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ための、加工ムラが少ない加工方法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 processing method with few processing nonuniformity for providing heat-sealability to a biaxially stretched polyester film.
上記課題を解決するための本発明の一局面は、赤外線レーザー発振器から出力された赤外線レーザー光を、分岐回折光学素子を含む光学素子を用いて分岐して、複数の点形状を含む照射パターンに整形し、照射パターンに整形された赤外線レーザー光を、２軸延伸ポリエステルの層の単体または２軸延伸ポリエステルの層を表面に含む積層体からなるフィルムの所定の領域に照射して走査することにより、フィルムの所定の領域において、２軸延伸ポリエステルの層の結晶化度を照射前に比べて低下させる、フィルム加工方法である。 One aspect of the present invention for solving the above problem is that an infrared laser beam output from an infrared laser oscillator is branched using an optical element including a branching diffractive optical element to form an irradiation pattern including a plurality of point shapes. By irradiating and scanning a predetermined region of a film composed of a single layer of a biaxially stretched polyester layer or a laminate including a biaxially stretched polyester layer on the surface with an infrared laser beam shaped and shaped into an irradiation pattern A film processing method for reducing the crystallinity of the biaxially stretched polyester layer in a predetermined region of the film as compared with that before irradiation.
本発明によれば、赤外線レーザー光を分岐ＤＯＥを用いて分岐することにより、均等に分散したエネルギーを安定的に２軸延伸ポリエステルフィルムに照射できるので、加工ムラが少ない加工方法を提供できる。 According to the present invention, the biaxially stretched polyester film can be stably irradiated with uniformly dispersed energy by branching the infrared laser beam using the branch DOE, so that a processing method with less processing unevenness can be provided.
図１に、一実施形態に係るレーザー加工装置１０の概念図を示す。レーザー加工装置１０は、赤外線レーザー発振器２０と、赤外線レーザー発振器２０から出力された赤外線レーザー光６０を所定の形状に整形して、被加工物である２軸延伸ポリエステルの層単体フィルムまたは２軸延伸ポリエステルの層を表面に含む積層体フィルム７０（以下、フィルム７０という）に照射する光学素子３０とを含む。また、フィルム７０を載置するフィルム載置部４０を備えてもよい。また、光学素子３０以外のミラー等の光学素子をさらに備えてもよい。フィルム載置部４０、赤外線レーザー発振器２０、光学素子３０のいずれかを移動させる駆動手段を備えてもよい。このようなレーザー加工装置１０を用いて、フィルム７０に光学素子３０を透過した赤外線レーザー光６２を照射して走査することにより、フィルム７０の２軸延伸ポリエステルフィルムの結晶化度を、照射前より低下させる（非晶化する）ことができる。この結晶化度の低下により、ヒートシール性が発現する。 In FIG. 1, the conceptual diagram of the laser processing apparatus 10 which concerns on one Embodiment is shown. The laser processing apparatus 10 shapes the infrared laser oscillator 20 and the infrared laser beam 60 output from the infrared laser oscillator 20 into a predetermined shape, and forms a biaxially stretched polyester single layer film or biaxially stretched as a workpiece. And an optical element 30 that irradiates a laminate film 70 (hereinafter referred to as a film 70) including a polyester layer on the surface thereof. Moreover, you may provide the film mounting part 40 which mounts the film 70. FIG. Further, an optical element such as a mirror other than the optical element 30 may be further provided. You may provide the drive means to which any one of the film mounting part 40, the infrared laser oscillator 20, and the optical element 30 is moved. By using such a laser processing apparatus 10 and irradiating the film 70 with the infrared laser beam 62 that has passed through the optical element 30 and scanning, the crystallinity of the biaxially stretched polyester film of the film 70 is more than before the irradiation. It can be lowered (amorphized). Due to this decrease in crystallinity, heat sealability is exhibited.
赤外線レーザー発振器２０として、炭酸ガスレーザー発振器のような周知のレーザー発振器を用いることができる。赤外線波長を含むレーザー光を用いることで、エネルギーが効率的にフィルム７０に吸収される。赤外線レーザー発振器２０は、赤外線レーザー光６０の出力等を調整して出力することができる。一例として波長１０．６μｍ、出力１０Ｗ以上の炭酸ガスレーザー発振器を好適に用いることができる。 As the infrared laser oscillator 20, a known laser oscillator such as a carbon dioxide laser oscillator can be used. Energy is efficiently absorbed by the film 70 by using laser light including infrared wavelengths. The infrared laser oscillator 20 can adjust and output the output of the infrared laser beam 60 and the like. As an example, a carbon dioxide laser oscillator having a wavelength of 10.6 μm and an output of 10 W or more can be suitably used.
光学素子３０は、赤外線レーザー発振器２０から出力された赤外線レーザー光６０を所定の形状に整形する。光学素子３０は、分岐ＤＯＥ（回折光学素子）３１および集光レンズ３２とを含む。光学素子３０によって、赤外線レーザー光６０のエネルギーを分散させ、フィルム７０への照射強度の調整や均一化を図ることができる。 The optical element 30 shapes the infrared laser beam 60 output from the infrared laser oscillator 20 into a predetermined shape. The optical element 30 includes a branched DOE (diffractive optical element) 31 and a condenser lens 32. The optical element 30 can disperse the energy of the infrared laser beam 60 to adjust the irradiation intensity to the film 70 and make it uniform.
図２は、光学素子３０による赤外線レーザー光６０の整形方法の一例を示す模式図である。分岐ＤＯＥ３１は、回折パターンが表面に形成されており、入射した赤外線レーザー光６０を互いに等しい強度の複数の光線に分岐する。分岐された赤外線レーザー光６１は、集光レンズ３２によって向きが平行となるよう揃えられる。向きが揃えられた赤外線レーザー光６２は、フィルム７０に照射される。光学素子３０は、例えば、赤外線透過性能に優れたＺｎＳｅ（セレン化亜鉛）製のものを用いるのが好ましい。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a method for shaping the infrared laser beam 60 by the optical element 30. The branch DOE 31 has a diffraction pattern formed on the surface, and branches the incident infrared laser beam 60 into a plurality of light beams having the same intensity. The branched infrared laser light 61 is aligned by the condenser lens 32 so that the directions thereof are parallel to each other. The film 70 is irradiated with the infrared laser light 62 having the aligned orientation. For example, the optical element 30 is preferably made of ZnSe (zinc selenide) having excellent infrared transmission performance.
分岐ＤＯＥ３１を用いる利点を以下に説明する。図３の（ａ）に光学素子３０に入射する赤外線レーザー光６０の入射位置が変化した場合の、光の経路の変化を示す。実線で示すのが、赤外線レーザー光６０が中心位置Ａに入射した場合の経路である。点線で示すのが、中心位置Ａからずれた位置Ｂに入射した場合の経路である。図３の（ｂ）に集光レンズ３２から出射した赤外線レーザー光６２のフィルム７０の照射面上の強度分布を示す。実線で示すのが、赤外線レーザー光６０が中心位置Ａに入射した場合の強度分布である。点線で示すのが、位置Ｂに入射した場合の強度分布である。分岐ＤＯＥ３１は、回折パターンが比較的単純であり、入射位置が変化しても、分岐された赤外線レーザー光６１、６２の各分岐光の強度への影響は小さく、各分岐光の強度が等しい状態が維持される。このため、分岐ＤＯＥ３１を用いることにより、赤外線レーザー光６０の光学素子３０に対する光路ずれによる、フィルム７０へ照射される赤外線レーザー光６２の照射強度の均一性への影響を小さくすることができ、ムラのない高品質な加工を行うことができる。 Advantages of using the branch DOE 31 will be described below. FIG. 3A shows a change in the light path when the incident position of the infrared laser beam 60 incident on the optical element 30 changes. A solid line indicates a path when the infrared laser beam 60 is incident on the center position A. A dotted line indicates a path when the light enters the position B that is shifted from the center position A. FIG. 3B shows the intensity distribution on the irradiation surface of the film 70 of the infrared laser light 62 emitted from the condenser lens 32. The solid line shows the intensity distribution when the infrared laser beam 60 is incident on the center position A. The dotted line shows the intensity distribution when incident on the position B. The branched DOE 31 has a relatively simple diffraction pattern, and even if the incident position changes, the influence of the branched infrared laser beams 61 and 62 on the intensity of each branched light is small, and the intensity of each branched light is equal. Is maintained. For this reason, by using the branched DOE 31, it is possible to reduce the influence on the uniformity of the irradiation intensity of the infrared laser light 62 irradiated to the film 70 due to the optical path shift of the infrared laser light 60 with respect to the optical element 30. High quality processing can be performed.
比較のため、分岐ＤＯＥ３１の代わりに、入射した赤外線レーザー光６０を線分形状に整形するＤＯＥ９３１を用いる場合を説明する。図４の（ａ）に光学素子９３０に入射する赤外線レーザー光６０の入射位置が変化した場合の、光の経路の変化を示す。実線で示すのが、赤外線レーザー光６０が中心位置Ａに入射した場合の経路である。点線で示すのが、中心位置Ａからずれた位置Ｂに入射した場合の経路である。図４の（ｂ）に集光レンズ９３２から出射した赤外線レーザー光６２のフィルム７０の照射面上の強度分布を示す。実線で示すのが、赤外線レーザー光６０が中心位置Ａに入射した場合の強度分布である。点線で示すのが、位置Ｂに入射した場合の強度分布である。ＤＯＥ９３１は、赤外線レーザー光６０が中心位置Ａに入射した場合は、線分形状に整形された赤外線レーザー光６１の強度は均一である。ＤＯＥ９３１は、回折パターンが複雑であり、入射位置の変化による、赤外線レーザー光６１の強度分布への影響が大きく、各部分の強度が等しい状態が維持されにくい。このため、ＤＯＥ９３１を用いると、赤外線レーザー光６０の光学素子９３０に対する光路ずれが発生した場合、フィルム７０へ照射される赤外線レーザー光６２の照射強度が均一でなくなり、加工ムラが発生するおそれがある。 For comparison, a case will be described in which a DOE 931 that shapes the incident infrared laser beam 60 into a line segment shape is used instead of the branch DOE 31. FIG. 4A shows a change in the light path when the incident position of the infrared laser beam 60 incident on the optical element 930 changes. A solid line indicates a path when the infrared laser beam 60 is incident on the center position A. A dotted line indicates a path when the light enters the position B that is shifted from the center position A. FIG. 4B shows the intensity distribution on the irradiation surface of the film 70 of the infrared laser light 62 emitted from the condenser lens 932. The solid line shows the intensity distribution when the infrared laser beam 60 is incident on the center position A. The dotted line shows the intensity distribution when incident on the position B. In the DOE 931, when the infrared laser beam 60 is incident on the center position A, the intensity of the infrared laser beam 61 shaped into a line segment shape is uniform. The DOE 931 has a complicated diffraction pattern, a large influence on the intensity distribution of the infrared laser light 61 due to a change in the incident position, and it is difficult to maintain the same intensity of each part. Therefore, when the DOE 931 is used, when an optical path shift of the infrared laser beam 60 with respect to the optical element 930 occurs, the irradiation intensity of the infrared laser beam 62 applied to the film 70 is not uniform, and processing unevenness may occur. .
図５の（ａ）に、赤外線レーザー発振器２０から出力された赤外線レーザー光６０のスポット形状Ｓの例を示し、図５の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に、光学素子３０により整形された赤外線レーザー光６２の照射パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３の例を示す。図５の（ｂ）に示す例では、照射パターンは、１つの直線Ｌ１上に存在する複数の点形状である。あるいは、図５の（ｃ）、（ｄ）に示すように、２つ以上の互いに平行な直線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…上に存在する複数の点形状であってもよい。一例として、各点形状は各直線上に等間隔に並ぶ。また、各点形状を各直線に平行な直線Ｌ’に正投影すると、各投影点が、等間隔に並ぶ。このようにすると、直線の延伸方向に対して、赤外線レーザー光６２の照射エネルギー密度を均一化することができる。ここで点形状とは、実際には一定の面積を有する略円形状の形状であり、直径は、例えば約２００μｍである。 FIG. 5 (a) shows an example of the spot shape S of the infrared laser beam 60 output from the infrared laser oscillator 20. FIGS. 5 (b), 5 (c) and 5 (d) are shaped by the optical element 30. FIG. An example of the irradiation patterns P1, P2, and P3 of the infrared laser beam 62 is shown. In the example shown in FIG. 5B, the irradiation pattern is a plurality of point shapes existing on one straight line L1. Alternatively, as shown in FIGS. 5C and 5D, a plurality of point shapes existing on two or more parallel lines L1, L2, L3,... As an example, each point shape is arranged at equal intervals on each straight line. Further, when each point shape is projected onto the straight line L ′ parallel to each straight line, the respective projected points are arranged at equal intervals. In this way, the irradiation energy density of the infrared laser light 62 can be made uniform with respect to the linear stretching direction. Here, the point shape is actually a substantially circular shape having a certain area, and the diameter is, for example, about 200 μm.
図６に、フィルム７０の加工方法を示す。整形された赤外線レーザー光６２の照射パターンＰを、フィルム７０に照射しながら走査することで、走査した範囲の２軸延伸ポリエステルフィルムの結晶化度を低下（非晶化）させる。走査した領域には、典型的には、白化したり、凹凸が生じたりして、加工跡８０が残る。このような領域どうしを重ね合わせて加熱押圧すると、シールすることができる。図６において走査方向を矢印で示す。図６の（ａ）に示す例では、照射パターンの延伸方向に対して走査方向がなす角θは９０°であるが、図６の（ｂ）に示す例のように４５°でもよいし、これら以外の角でもよい。θを調整することで、照射エネルギー密度を調整することができる。また、θ＝４５°とすると、走査の方向を９０°変えるのみで、分岐ＤＯＥ３１を回転させることなく、例えばフィルム７０上の縦方向から横方向に同一幅、同一エネルギー密度の照射パターンで照射を継続して行うことができ、効率的に照射を行うことができる。 In FIG. 6, the processing method of the film 70 is shown. By scanning the shaped irradiation pattern P of the infrared laser light 62 while irradiating the film 70, the crystallinity of the biaxially stretched polyester film in the scanned range is lowered (amorphized). Typically, the scanned area is whitened or uneven, and a processing mark 80 remains in the scanned area. When such regions are overlapped and heated and pressed, sealing can be performed. In FIG. 6, the scanning direction is indicated by an arrow. In the example shown in FIG. 6A, the angle θ formed by the scanning direction with respect to the extending direction of the irradiation pattern is 90 °, but may be 45 ° as in the example shown in FIG. Corners other than these may be used. The irradiation energy density can be adjusted by adjusting θ. Further, when θ = 45 °, irradiation is performed with an irradiation pattern having the same width and the same energy density from the vertical direction to the horizontal direction on the film 70, for example, without rotating the branch DOE 31 only by changing the scanning direction by 90 °. It can be performed continuously and irradiation can be performed efficiently.
このようにしてヒートシール性を付与されたフィルム７０は、１枚を折り重ねまたは２枚以上を重ね合わせて、ヒートシール性を付与された領域どうしをシールすることにより、包装袋等を製造することができる。 Thus, the film 70 to which heat sealability is imparted is manufactured by folding one sheet or overlapping two or more sheets and sealing the areas to which heat sealability is imparted, thereby producing a packaging bag or the like. be able to.
以下のように２軸延伸ポリエステル層を表面に含む積層体フィルムを用意し、赤外線レーザー光を照射し、実施例、比較例に係るフィルムを作成した。実施例では、分岐ＤＯＥを用いて、それぞれ非晶化するのに十分なエネルギー密度となるよう、赤外光レーザー発振器２０の出力や走査速度を調整して、赤外線レーザー光を照射および走査した。比較例では、線分形状に整形するＤＯＥを用いて、同様のエネルギー密度となるよう出力および走査速度を調整して、赤外線レーザー光を照射および走査した。なお、非晶化の進行の程度は、２軸延伸ポリエステルフィルムの赤外吸収スペクトルの所定の波数における吸光度のピークにおける吸光度の変化によって測定することができる。そのため、非晶化するのに十分なエネルギー密度は、例えば、照射前後の吸光度を測定することによって実験的に適切な値を定めることができる。なお、いずれの実施例、比較例においても、光学素子以外は同一の装置を用い、光学素子に入射する赤外線レーザー光の光路の位置決め精度が同程度となるようにした。 A laminate film including a biaxially stretched polyester layer on its surface was prepared as follows, and irradiated with infrared laser light to produce films according to Examples and Comparative Examples. In the example, the output and scanning speed of the infrared laser oscillator 20 were adjusted to irradiate and scan with an infrared laser beam so that the energy density was sufficient to be amorphous by using a branched DOE. In the comparative example, the output and scanning speed were adjusted so as to obtain the same energy density using the DOE shaped into a line segment shape, and the infrared laser light was irradiated and scanned. Note that the degree of progress of amorphousization can be measured by the change in absorbance at the absorbance peak at a predetermined wave number of the infrared absorption spectrum of the biaxially stretched polyester film. Therefore, the energy density sufficient for amorphization can be determined experimentally as an appropriate value, for example, by measuring the absorbance before and after irradiation. In any of the examples and comparative examples, the same apparatus except for the optical element was used so that the positioning accuracy of the optical path of the infrared laser light incident on the optical element was comparable.
（実施例１）
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）１２μｍ／ＡＬ（アルミニウム）７μｍ／ＰＥＴ１２μｍの層構成の積層フィルムを用意した。赤外線レーザー光を、分岐ＤＯＥを用いて、図５の（ｂ）に示すような、点形状が一直線上に等間隔に並ぶ照射パターンに整形し、直線の延伸方向と４５°の角度をなす方向を走査方向として、フィルム上の１０ｍｍの幅の領域を走査した。点形状の個数は３４個とした。
(Example 1)
A laminated film having a layer configuration of PET (polyethylene terephthalate) 12 μm / AL (aluminum) 7 μm / PET 12 μm was prepared. A direction in which the infrared laser beam is shaped into an irradiation pattern in which the dot shapes are arranged at equal intervals on a straight line as shown in FIG. Was scanned in a 10 mm wide area on the film. The number of point shapes was 34.
（実施例２）
第１のＰＥＴ１２μｍ／ＮＹ（ナイロン）１５μｍ／ＡＬ７μｍ／ＰＥ（ポリエチレン）３０μｍ／第２のＰＥＴ１２μｍの層構成の積層フィルムを用意した。赤外線レーザー光を、第２のＰＥＴ側から、実施例１と同様に走査した。
(Example 2)
A laminated film having a layer configuration of first PET 12 μm / NY (nylon) 15 μm / AL 7 μm / PE (polyethylene) 30 μm / second PET 12 μm was prepared. Infrared laser light was scanned in the same manner as in Example 1 from the second PET side.
（実施例３）
ＰＥＴ１２μｍ／ＰＥ５０μｍ／透明蒸着ＰＥＴ（バリア層を蒸着形成したＰＥＴ）１２μｍの層構成の積層フィルムを用意した。赤外線レーザー光を、透明蒸着ＰＥＴ側から、実施例１と同様に照射した。
Example 3
A laminated film having a layer configuration of PET 12 μm / PE 50 μm / transparent vapor-deposited PET (PET on which a barrier layer was vapor-deposited) 12 μm was prepared. Infrared laser light was irradiated in the same manner as in Example 1 from the transparently deposited PET side.
（実施例４）
第１のＰＥＴ１２μｍ／ＰＥ２７０μｍ／第２のＰＥＴ１２μｍの層構成の積層フィルムを用意した。赤外線レーザー光を、第２のＰＥＴ側から、実施例１と同様に走査した。
(Example 4)
A laminated film having a layer configuration of first PET 12 μm / PE 270 μm / second PET 12 μm was prepared. Infrared laser light was scanned in the same manner as in Example 1 from the second PET side.
（実施例５）
第１のＰＥＴ１２μｍ／ＡＬ７μｍ／ＰＥ３０μｍ／第２のＰＥＴ１２μｍの層構成の積層フィルムを用意した。赤外線レーザー光を、分岐ＤＯＥを用いて、図５の（ｃ）に示すような、点形状が２つの直線上に等間隔に並ぶ照射パターンに整形し、直線の延伸方向と９０°の角度をなす方向を走査方向として、フィルム上の１０ｍｍの幅の領域を走査した。点形状の個数は各直線上に２１個ずつ、合計４２個とした。
(Example 5)
A laminated film having a layer configuration of first PET 12 μm / AL 7 μm / PE 30 μm / second PET 12 μm was prepared. Using a branched DOE, the infrared laser beam is shaped into an irradiation pattern in which point shapes are arranged at equal intervals on two straight lines, as shown in FIG. An area having a width of 10 mm on the film was scanned with the formed direction as the scanning direction. The number of point shapes was 21 on each straight line for a total of 42.
（実施例６）
第１のＰＥＴ１２μｍ／ＰＥ３０μｍ／第２のＰＥＴ１２μｍの層構成の積層フィルムを用意した。赤外線レーザー光を、第２のＰＥＴ側から、実施例５と同様に走査した。
(Example 6)
A laminated film having a layer structure of first PET 12 μm / PE 30 μm / second PET 12 μm was prepared. Infrared laser light was scanned in the same manner as in Example 5 from the second PET side.
（実施例７）
ＰＥ２７０μｍ／透明蒸着ＰＥＴ１２μｍの層構成の積層フィルムを用意した。赤外線レーザー光を、透明蒸着ＰＥＴ側から、実施例５と同様に照射した。
(Example 7)
A laminated film having a layer configuration of PE 270 μm / transparent vapor deposited PET 12 μm was prepared. Infrared laser light was irradiated in the same manner as in Example 5 from the transparent vapor-deposited PET side.
（比較例１〜７）
それぞれ実施例１〜７と同じ層構成の積層フィルムを用意し、赤外線レーザー光を線分形状に整形するＤＯＥを用いて線分形状の照射パターンに整形し、線分の延伸方向と４５°の角度をなす方向を走査方向として、フィルム上の１０ｍｍの幅の領域を走査した。
(Comparative Examples 1-7)
A laminated film having the same layer configuration as in each of Examples 1 to 7 was prepared, and the infrared laser beam was shaped into a line-shaped irradiation pattern using a DOE that shaped the line-segment shape. An area with a width of 10 mm on the film was scanned with the angled direction as the scanning direction.
（評価）
上述の実施例１〜７、比較例１〜７に係る赤外線レーザー光を照射したフィルムについて、外観の評価を行った。また、各フィルムの赤外線レーザー光を照射した領域どうしを、温度１７０℃、圧力０．２ＭＰａ、時間１．０秒の条件でヒートシールし、それぞれ１０箇所においてシール強度を測定し、ヒートシール性のばらつきを評価した。
(Evaluation)
The appearance of the films irradiated with the infrared laser beams according to Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7 were evaluated. In addition, the regions irradiated with the infrared laser light of each film were heat-sealed under the conditions of a temperature of 170 ° C., a pressure of 0.2 MPa, and a time of 1.0 second, and the seal strength was measured at 10 locations, respectively. Variation was evaluated.
評価結果を表１に示す。外観については、加工跡にムラが視認されない場合を「良好」とし、視認される場合を「不良」とした。ヒートシール性のばらつきについては、シール強度の最大値と最小値との差が１０Ｎ／１５ｍｍ以下の場合を「小」とし、１０Ｎ／１５ｍｍより大きい場合を「大」とした。 The evaluation results are shown in Table 1. As for the appearance, the case where no unevenness was visually recognized in the processing trace was “good”, and the case where it was visually recognized was “bad”. Regarding the variation in heat sealability, the case where the difference between the maximum value and the minimum value of the seal strength is 10 N / 15 mm or less is “small”, and the case where it is greater than 10 N / 15 mm is “large”.
実施例１〜７ではいずれも、図７の（ａ）に示す加工跡８０のように、加工跡にムラがなく、また、シール強度のばらつきが小さく、総合評価を「○（良）」とした。これに対して、比較例１〜７ではいずれも、図７の（ｂ）に示す加工跡９８０のように、加工跡にムラがあり、また、シール強度のばらつきが大きく、総合評価を「×（不良）」とした。 In each of Examples 1 to 7, as in the processing trace 80 shown in FIG. 7A, the processing trace has no unevenness, the variation in the seal strength is small, and the overall evaluation is “◯ (good)”. did. On the other hand, in all of Comparative Examples 1 to 7, as shown in the processing mark 980 shown in FIG. 7B, the processing marks are uneven, and the seal strength varies greatly. (Bad).
比較例１〜７では、光学素子に入射する赤外線レーザー光の光路ずれによって、フィルムに照射される線分形状の赤外線レーザー光のエネルギー密度分布が均等でなかったため、エネルギーの高い部分と低い部分とでは、フィルム表面の非晶化の程度が異なり、加工跡のムラやシール強度のばらつきが発生した。これに対して、実施例１〜７では、光学素子に入射する赤外線レーザー光の光路ずれが比較例と同程度に発生しても、分岐された赤外線レーザー光がフィルムに均等なエネルギー密度で照射されたため、フィルム表面の非晶化の程度も均等となり、加工跡のムラがなく、シール強度のばらつきを小さくすることができた。 In Comparative Examples 1 to 7, the energy density distribution of the line-shaped infrared laser light irradiated onto the film was not uniform due to the optical path shift of the infrared laser light incident on the optical element. However, the degree of amorphization of the film surface was different, resulting in uneven processing marks and uneven seal strength. On the other hand, in Examples 1-7, even if the optical path shift of the infrared laser light incident on the optical element occurs to the same extent as in the comparative example, the branched infrared laser light is irradiated to the film with an equal energy density. As a result, the degree of amorphization of the film surface became uniform, there was no unevenness in the processing marks, and the variation in seal strength could be reduced.
以上のように、本発明によれば、赤外線レーザー光を分岐ＤＯＥを用いて分岐し２軸延伸ポリエステルフィルムに照射することにより、光路の位置決め精度を緩和しても、均等に分散したエネルギーを安定的に照射することができ、ムラなくヒートシール性を付与することができる。 As described above, according to the present invention, the infrared laser beam is branched using the branched DOE and irradiated to the biaxially stretched polyester film. Irradiation can be performed and heat sealability can be imparted without unevenness.
本発明は、フィルム等へのレーザー加工に有用である。 The present invention is useful for laser processing of a film or the like.
１０ 赤外線レーザー加工装置
２０ 赤外線レーザー発振器
３０、９３０ 光学素子
３１ 分岐ＤＯＥ
３２、９３２ 集光レンズ
４０ フィルム載置部
６０、６１、６２ 赤外線レーザー光
Ｓ 赤外線レーザー光のスポット形状
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 赤外線レーザー光の照射パターン
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ’ 直線
７０ フィルム
８０ 加工跡
９３１ ＤＯＥ
10 Infrared laser processing device 20 Infrared laser oscillator 30, 930 Optical element 31 Branch DOE
32,932 Condensing lens 40 Film placement part 60, 61, 62 Infrared laser light S Spot shape of infrared laser light P1, P2, P3 Irradiation pattern of infrared laser light L1, L2, L3, L ′ Straight line 70 Film 80 Processing Trace 931 DOE
Claims (3)
前記照射パターンに整形された赤外線レーザー光を、２軸延伸ポリエステルの層の単体または前記２軸延伸ポリエステルの層を表面に含む積層体からなるフィルムの所定の領域に照射して走査することにより、
前記フィルムの前記所定の領域において、前記２軸延伸ポリエステルの層の結晶化度を照射前に比べて低下させる、フィルム加工方法。 The infrared laser light output from the infrared laser oscillator is branched using an optical element including a branching diffractive optical element, and is shaped into an irradiation pattern including a plurality of point shapes,
By irradiating and scanning a predetermined region of a film composed of a single layer of a biaxially stretched polyester layer or a laminate including the biaxially stretched polyester layer on the surface with an infrared laser beam shaped into the irradiation pattern,
The film processing method which reduces the crystallinity degree of the layer of the said biaxially-stretched polyester in the said predetermined area | region of the said film compared with before irradiation.
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