JPH0339818B2 - - Google Patents

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JPH0339818B2
JPH0339818B2 JP26096984A JP26096984A JPH0339818B2 JP H0339818 B2 JPH0339818 B2 JP H0339818B2 JP 26096984 A JP26096984 A JP 26096984A JP 26096984 A JP26096984 A JP 26096984A JP H0339818 B2 JPH0339818 B2 JP H0339818B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プラスチツクフイルムの熱シール、
特に二軸延伸プラスチツクフイルムの熱シールに
関する。
二軸延伸プラスチツクフイルムは、引張り強
さ、靭性および柔軟性を向上させるために、製造
時に平面の二軸方向に延伸されてその分子構造が
再配向される。二軸延伸フイルムがたとえば熱シ
ールのための所定温度以上に加熱されると、フイ
ルムは、制限を受けない状態では、延伸処理前の
分子配置に収縮する。
従来、二軸延伸フイルム、たとえばマイラー
（MYLAR）（登録商標）のようなポリエステル
フイルムを熱シール物品に使用する場合に、この
ようなフイルムを、非収縮性でかつ熱シールの容
易なポリマー、たとえばポリエチレンの層に積層
することは知られている。たとえば人気のあるマ
イラー（MYLAR）（登録商標）のノベルテイー
用風船製造において、積層フイルムを熱シールす
るためには、ポリエチレン層が接触するように配
置され、積層フイルムは、ポリエチレンの融着温
度以上でかつ二軸延伸フイルムの収縮温度以下の
温度に局部的に加熱される。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、２層以上の二軸延伸高分子フ
イルムを直接熱シールすることによつて製造され
る熱シール物品およびその熱シール物品を製造す
る方法および装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、２層以上の二軸延伸高分
子フイルムを、層間にシールを形成するよう熱シ
ールすることによつて接合することにある。
本発明のさらに他の目的は、より高速の製造速
度を可能とする一方で、より信頼性のある品質管
理、より良好な気密シールおよびスクラツプを最
小限にすることによつて、プラスチツクフイルム
のパツキング産業に使用される従来の熱棒シール
または端封よりも優れたビードシールを提供する
ことにある。
〔発明の構成〕
第１の発明によれば、少なくとも２層の二軸延
伸プラスチツクフイルムから成るウエブの所定部
分を熱シールするための装置であつて、上記ウエ
ブの層を押圧する手段と、該押圧される所定部分
を融着温度以上に加熱する手段と、上記押圧され
るウエブの隣接部分を上記融着温度以下に保持す
る手段と、プラスチツクの崩壊を避けるために上
記所定部分を急冷する手段とを備え、上記押圧手
段はウエブの両面と圧接する表面を有する熱シー
ル装置において、該圧接表面が、ウエブの上記融
着温度以上に加熱される所定部分と接触する部分
においては、ウエブの上記隣接部分と接触する部
分よりも低い表面摩擦抵抗を有し、それによつ
て、ウエブの加熱される上記所定部分が、加熱時
の収縮に対して上記圧接表面による物理的拘束を
受けず、延伸処理前の分子配置にもどることがで
きるのに対し、ウエブの上記隣接部分は移動が制
御され、その結果上記所定部分においてウエブの
層間に気密ビードシールを形成する熱シール装置
が提供される。
好ましい実施例では、一対の気密ビードシール
が上記融着温度以上の加熱を受ける所定部分の両
側部に形成される。また、本発明の装置は、ウエ
ブの、相互に離間する複数の所定部分を同時に融
着温度以上に加熱し、それによつて離間した位置
で複数のビードシールを同時に形成するようにな
つている。好ましくは、ウエブの複数の所定部分
を同時に融着温度以上に加熱する手段は、物品を
入れるための開口を有するパウチを形成するべく
ウエブをシールするように配設されている。本装
置はさらにパウチの開口をシールして中に物品を
密封するようになつている。融着温度以上の加熱
を受けるウエブの所定部分と接触する圧接面は、
好ましくはシリコーン潤滑剤およびフルオロカー
ボン・フイルムの群から選ばれる低摩擦物質で処
理されている。
第２の発明によれば、少なくとも２層の二軸延
伸プラスチツクフイルムから成るウエブの所定部
分を熱シールする方法であつて、上記ウエブの層
を圧接することと、上記ウエブの所定部分を上記
プラスチツクの融着温度以上に加熱することと、
圧接時にも、上記加熱を受ける所定部分の層が延
伸処理前の分子配置にもどることができるように
なす一方で、上記ウエブの隣接部分における層の
移動を圧接により制限し、かつ該隣接部分におけ
る層の温度を上記融着温度以下に保持すること
と、上記加熱を受けた所定部分を急冷してプラス
チツクの崩壊を回避することと、以上により、上
記所定部分において、ウエブの層間に気密ビード
シールを形成させることから成る熱シール方法が
提供される。
本発明の好ましい方法では、融着温度以上の加
熱を受ける所定部分の中心線の両側に、一対の気
密ビードシールが形成される。さらに、ウエブ
の、相互に離間する複数の所定部分を同時に融着
温度以上に加熱して複数の離間したビードシール
を同時に形成することもできる。また、好ましく
は、本発明の方法は、複数の所定部分を同時に融
着温度以上に加熱して開口を有するパウチを形成
するようウエブをシールし、物品をその中に入
れ、パウチの開口をシールし、物品を中に密封す
ることができる。
第３の発明によれば、少なくとも２層の二軸延
伸プラスチツクフイルムから成るウエブの所定部
分を熱シールすることにより製造される熱シール
製品であつて、上記熱シールが、上記所定部分に
おいて上記ウエブの層を圧接することと、上記所
定部分において上記層を融着温度以上に加熱する
ことと、圧接時にも、上記加熱を受ける所定部分
の層が延伸処理前の分子配置にもどることができ
るようになす一方で、上記ウエブの隣接部分にお
ける層の移動を圧接により制限し、かつ該隣接部
分における層の温度を上記融着温度以下に保持す
ることと、上記加熱を受けた所定部分を急冷して
プラスチツクの崩壊を避けることと、以上によ
り、上記ウエブの層間に気密シールを形成させる
ことから成る熱シール製品が提供される。
〔発明の実施例〕
第１図を参照すると、二軸延伸高分子フイル
ム、たとえばポリ塩化ビニリデンの２層１２，１
２′から成るウエブ１１を熱シールするための、
同構造のダイヤフラム１０，１０が対向配設され
ている。本願出願人によるアメリカ合衆国特許第
3964958号、同第4251314号および同第4273604号
明細書に詳述されているように、ダイヤフラム
は、可塑性材料たとえばシリコーンゴムの本体１
４から構成され、加熱要素１６および導熱要素１
８，２０が本体中に埋設されている。ウエブ１１
と接触するダイヤフラムの表面層２２もシリコー
ンゴムである。加熱要素１６に最も近いシール領
域２４では、表面２２は平滑で相対的に低摩擦で
ある。シール領域２４に隣接し加熱要素１６から
離隔する領域２６，２８では、表面２２は、相対
的に高摩擦のサンドペーパー状表面をつくるよう
にサンド粒３０を埋め込んだシリコーンゴムから
形成されている。
ダイヤフラム１０，１０は、矢印３２で代表的
に示されるような流体圧によつて、ウエブ１１の
両面と圧接するように付勢される。
さらに第１図を参照すると、熱シールにより接
合されるべきウエブ１１の２層のフイルム１２，
１２′は重合され、被シール領域が表面２２のシ
ール領域２４の位置にくるよう、対向するダイヤ
フラム１０，１０間に配置される。流体圧３２が
ダイヤフラム１０，１０に与えられ、ダイヤフラ
ム１０，１０をウエブ１１に圧接させる。加熱要
素１６は、該要素に電流を流すことによつて加熱
される。要素１６の温度は融着温度より若干低め
に維持され、シールサイクル時には要素１６にパ
ルス的に高電流を流すことによつて温度上昇され
る。第２図Ａ〜Ｄをさらに参照すると、シール領
域２４の温度を上げることによつて、ウエブ１１
の温度が融着温度以上に上昇し、第２図Ａに示す
ようにフイルム層１２，１２′間のシールが開始
される。シール領域外すなわち加熱要素１６から
隔つた隣接領域２６，２８における表面２２の温
度は、導熱要素１８，２０が加熱要素１６により
発生する熱の幾分かを逃がすために、融着温度以
下に維持される。これは、第２図Ａ〜Ｄ図におい
て、加熱要素１６に密接する領域２４から離れる
とシールされない様子に示されている。
シール領域２４は比較的低い摩擦抵抗を持ち、
それによつて、ウエブ１１は延伸処理前の状態に
収縮することができる。一方、隣接領域２６，２
８は高い摩擦抵抗を持ち、若干の温度上昇があつ
てもウエブ１１を強制的に延伸状態に留まらせ
る。
第２図Ｂを参照すると、温度上昇の効果として
領域２４において融着されたウエブ１１は、中央
線Ａから収縮し、ウエブ１１の非融着部分の端部
にビードシール３４，３６を形成し始め、顕著に
薄い部分３８がビードシール３４，３６間の中央
線上に生じる。
第２図Ｃでは、ビードシール３４，３６は中央
線で分離し、収縮が進行する。ビード３４，３６
は、それぞれ、層間の完全な分子結合を有する、
均質な部分をウエブ１１の端部に形成する。
第２図Ｄでは、シールは中実の滑らかなビード
として完全に形成され、以前シール領域にあつた
フイルムは元の延伸処理前の状態にもどり、両層
のフイルムは単一の均質な塊りとなる。ビードシ
ールの最終形状は、シールされるフイルムの分子
力、圧力、シール温度、シール時間、およびフイ
ルムを流れ温度以下に冷却する時間等により制御
される。たとえば、ダウ・ケミカル・カンパニー
により販売されている、２層の2.54μｍ（0.001イ
ンチ）厚の二軸延伸ポリ塩化ビニリデン・フイル
ム、サラン（SARAN）（登録商標）を接合する
場合には、圧力60psi、シール温度143.3℃（290
〓）、シール時間0.3秒以上、流れ温度以下の温度
への冷却時間が0.3秒の条件が採用される。フイ
ルム層間に、分子結合を有する実質的に均質なビ
ードシールが形成され、このビードシールはＸ軸
方向に0.1524mm（0.006インチ）、Ｙ軸方向に0.127
mm（0.005インチ）の寸法を有する。0.0508mm
（0.002インチ）厚までの二軸延伸プラスチツクフ
イルムについては、シールと冷却の合計時間を１
秒以内とすることも可能である。
シールは加圧下で形成されるため、液動状態と
なつたプラスチツクは合流し、完全に一体化され
た塊りが形成される。この塊りは、原フイルムと
同等の、流体たとえば気体または液体に対する不
透過性をもたらす。
第３図を参照すると、二軸延伸フイルムの二重
ウエブが、プラスチツク・パツケージのために熱
シールを施した状態で示されている。６つのビー
ドシール４０，４２，４４，４６，４８および５
０はウエブに形成されており、両端開放のパウチ
３９，４３，４７および５１をつくる。
第４図は第２の操作サイクルの結果を示す。こ
の第２サイクルでは、パウチ４３の底部シールを
つくるためにビードシール５２が形成される。
第５図では、物品がパウチ内に置かれ、最後の
ビードシール５６が形成されて、パウチを完全に
気密的に封緘する。もちろん、最初の３つのシー
ル操作を同時に行なつて、その後物品を装入し、
最後のシールを行なつてもよい。本発明を応用し
て、４つのシール操作をすべて一時に行なうこと
もできる。
〔他の実施例〕
複数枚、たとえば３枚あるいはそれ以上の二軸
延伸高分子フイルムを一緒に置いて、端部に単一
の均質なビードシールを形成するよう、共にシー
ルを施すようにしてもよい。また、シール領域に
おけるフイルム−ダイヤフラム表面間の摩擦を減
じるために、フルオロカーボンフイルムたとえば
イー・アイ・デユポン社により販売されるテフロ
ン（TEFLON）（登録商標）をダイヤフラム表面
に部分的に被覆してもよい。あるいは、シール領
域をシリコーン液で局部的に潤滑してもよい。後
者の場合には、シール領域外のダイヤフラム表面
の摩擦を大きくするための処理は必要でない。
【図面の簡単な説明】
第１図はたとえば２層の二軸延伸フイルムから
成るウエブを熱シールするための対向ダイヤフラ
ムを概略的に示す断面図、第２図Ａ〜Ｄは熱シー
ル時におけるフイルムの断面における変化を順次
示す図、第３図は所定間隔でシールされ分離され
て、両端開放のパウチに形成されたプラスチツク
のウエブを示す斜視図、第４図はフイルムの軸方
向に沿つた一端でもシールをされたパウチを示す
斜視図、第５図は物品のまわりで封緘され、両側
部および両端部でシールされた第４図のパウチを
示す図である。 １０……ダイヤフラム、１１……ウエブ、１
２，１２′……フイルム、１６……加熱要素、１
８，２０……導熱要素、２２……ダイヤフラム表
面、２４……シール領域、２６，２８……隣接領
域、３０……サンド、３２……流体圧、３４，３
６，４０，４２，４４，４６，４８，５０，５
２，５６……ビードシール、３９，４３，４７，
５１……パウチ、５４……物品。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも２層の二軸延伸プラスチツクフイ
    ルムから成るウエブの所定部分を熱シールするた
    めの装置であつて、上記ウエブの層を押圧する手
    段と、該押圧される所定部分を同時に融着温度以
    上に加熱する手段と、上記押圧されるウエブの隣
    接部分を上記融着温度以下に維持する手段と、プ
    ラスチツクの崩壊を避けるために上記所定部分を
    急冷する手段とを備え、上記押圧手段はウエブの
    両面と圧接する表面を有する熱シール装置におい
    て、該圧接表面が、ウエブの上記融着温度以上に
    加熱される所定部分と接触する部分においては、
    ウエブの上記隣接部分と接触する部分よりも低い
    表面摩擦抵抗を有し、それによつて、ウエブの上
    記加熱される所定部分が、加熱時の収縮に対して
    上記圧接表面による物理的拘束を受けないで、延
    伸処理前の分子配置にもどることができるのに対
    し、ウエブの上記隣接部分は移動が制限され、そ
    の結果上記所定部分においてウエブの層間に気密
    ビードシールを形成することを特徴とする熱シー
    ル装置。 ２ 一対の上記気密ビードシールが、上記融着温
    度以上の加熱を受ける所定部分の両側部に形成さ
    れる特許請求の範囲第１項に記載の熱シール装
    置。 ３ 上記ウエブの、相互に離間する複数の所定部
    分を同時に融着温度以上に加熱し、離間した位置
    で複数のビードシールを同時に形成する特許請求
    の範囲第１項に記載の熱シール装置。 ４ 上記ウエブの離間する複数所定部分を同時に
    融着温度以上に加熱する手段は、物品を入れるた
    めの開口を有するパウチを形成するようウエブを
    シールするべく配設されており、上記パウチの開
    口をシールして中に物品を包み込むようにする特
    許請求の範囲第３項に記載の熱シール装置。 ５ 上記ウエブの、融着温度以上に加熱される所
    定部分と接触する圧接表面は、低摩擦物質により
    処理されている特許請求の範囲第１項に記載の熱
    シール装置。 ６ 上記低摩擦物質は、シリコーン潤滑剤とフル
    オロカーボン・フイルムの群から選ばれる特許請
    求の範囲第５項に記載の熱シール装置。 ７ 少なくとも２層の二軸延伸プラスチツクフイ
    ルムから成るウエブの所定部分を熱シールする方
    法であつて、 上記ウエブの層を圧接することと、 上記ウエブの所定部分を上記プラスチツクの融
    着温度以上に加熱することと、 圧接時にも、上記加熱を受ける所定部分の層が
    延伸処理前の分子配置にもどることができるよう
    にする一方で、上記ウエブの隣接部分における層
    の移動を圧接により制限し、かつ該隣接部分にお
    ける層の温度を上記融着温度以下に維持すること
    と、 上記加熱を受けた所定部分を急冷してプラスチ
    ツクの崩壊を回避することと、 以上により、上記所定部分において、ウエブの
    層間に気密ビードシールを形成させること、を特
    徴とする熱シール方法。 ８ 上記加熱された所定部分の中心線の両側に、
    一対の気密ビードシールを形成する特許請求の範
    囲第７項に記載の熱シール方法。 ９ 上記ウエブの、相互に離間する複数の所定部
    分を同時に融着温度以上に加熱して複数の離間す
    るビードシールを同時に形成する特許請求の範囲
    第７項に記載の熱シール方法。 １０ 上記複数の所定部分を同時に融着温度以上
    に加熱して開口を有するパウチを形成するように
    上記ウエブをシールし、物品をその中に入れ、パ
    ウチの開口をシールし、それによつて物品を中に
    包み込む特許請求の範囲第９項に記載の熱シール
    方法。 １１ 少なくとも２層の二軸延伸プラスチツクフ
    イルムから成るウエブの所定部分を熱シールする
    ことにより製造される熱シール製品であつて、上
    記所定部分において上記ウエブの層を圧接するこ
    とと、上記所定部分において上記層を融着温度以
    上に加熱することと、圧接時にも、上記加熱を受
    ける所定部分の層が延伸処理前の分子配置にもど
    ることができるようなす一方で、上記ウエブの隣
    接部分における層の移動を圧接により制限し、か
    つ該隣接部分における層の温度を上記融着温度以
    下に維持することと、上記加熱を受けた所定部分
    を急冷してプラスチツクの崩壊を回避すること
    と、以上により、上記ウエブの層間に気密シール
    を形成させること、によつて製造される熱シール
    製品。
JP59260969A 1983-12-15 1984-12-12 熱シール製品および熱シール方法および装置 Granted JPS60141528A (ja)

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US561684 1990-03-29

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