JPS60500763A - 引き裂き可能のポウチの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 引き裂き可能のポウチの形成方法 本発明はひとつの縁部に沿って破れやすい封じ目を備えた引き裂き可能のポウチ の形成方法に関する。

非常に多様な流動可能な生産品は引き裂き可能のポウチ内に好都合に包装され得 る。このようなポウチは多様な液体、又は他の流動可能な材料を包含することが 出来る。例としては、はんの少数を挙げると、ケチャツプ、からし、サラダドレ ッシング、成る種の写真用組成物、空気新鮮化剤、殺虫剤、水、スキンローショ ン、石鹸及び毛髪保護製品が含まれる。

ある場合には引き裂き可能のポウチは他の、より大きなポウチの中に封入され得 る。例えば水は乾燥食品と共に、より大きな可撓性ポウチの中にある引き裂き可 能ポウチ中に貯蔵されることが出来る。水のポウチが破れると水は食品を消費の ために用意す可く、これと混合される。同様に空気新鮮化剤組成物は可撓性の不 浸透性材料から作られた引き裂き可能のポウチの中に貯蔵され得る、そしてこの 種のポウチは、空気新鮮化剤透過性の可撓性材料で作られたよシ大きな密封ポウ チの中に置かれ得る。

該引き裂き可能のボウチが破られると、該空気新鮮化剤はある期間のあいだ浸透 性の外側ポウチを通して放出されるであろう。例えば、ＰＣＴ公報Ｎ［ＬＷＯ８ ２１０２７００を参照のこと。又他の場合に於て、２種の化学的反応物は、引き 裂き可能の封じ目によって分離された隣接の接続されたポウチの中に別々に貯蔵 され得る。かがる封じ目が破られると、２個のポウチの内容物はある所望の組成 物若しくは効能を産み出す可〈混合し又反応する。引き裂き可能ポウチ技術につ いての応用の数は多い。

引き裂き可能ポウチは、該ポウチのひとつの縁部に沿って封じ目の予定した破損 によって破裂することが出来る。ポウチが押しつぶされると、この封じ目は、他 の何れかの縁部封じ目が不変で且つ破損に抵抗しているときに、破裂し得る。こ の種のポウチの多くはプラスチックフィルムで作られる。本発明が月差している のはこの種の引き裂き可能のポウチである。

先行技術は、２個のプラスチックフィルムの間に破れやすい封じ目を形成するこ とに関し、あまたの方法を開示している。２，３の場合には、熱密封棒によって 加えられる熱及び圧力によって作られる継ぎ目が、永久的封じ目を生じさせるの に通常用いられるよりも小さな熱や圧力を適用することにより、および／又は熱 及び圧力が適用される領域の幅を狭めることにより破れやすく作られる。これら の破れやすい封じ目の作成方法は、容易に破れるのには強すぎるか、又は通常の 取り扱いの間に満足な封じ目を維持するには弱すぎる継ぎ目を生ずる場合が多い 。封じ目の不整は大きな問題である。

先行技術はかかる技術の改良について一一破れ易い封じ目を形成する別のフオー ム層の使用−一を開示している。ＰＣＴ公報Ｎｆｌ　ＷＯ３２１０２７００参照 。破れやすい封じ目を形成する際、フオーム層を置くことは、幾らか役に立つが 、破れ易い封じ目の所望の一貫性を産み出すことに失敗している。かかる封じ目 の強度及び引き裂き特性は、熱密封手順中での変動、例えば、時間、温度及び必 要な圧力を含む変動に、非常に敏感なものとなる。

破れ易い封じ目を作る他の方法は、密封されるフィルムの間に化学的又は機械的 抑制物を含む。化学的抑制剤は、熱密封棒がかかる抑制剤がない場合に永久的封 じ目を作るのに充分な時間及び温度で適用されるとしても、その代り破れ易い封 じ目をもたらして、永久的封じ目の形成をさまたげることが出来る。機械的抑制 物は、封じ目を中断することにより同様の効果を生ずる。例えば米国特許Ｎα３ ，０７４．．５４４は熱密封を弱めるだめの多孔繊維質のウェブのような遮蔽千 ′段の使用を開示している。

かかる破れ易い封じ目の性質は変りやすくて受け入れ難い。

同様に、２枚のフィルムの接触する層が比較的低い融点を有し、そして遠い方の 層が比較的高い融点を有する２枚の積層フィルムを一緒に封するだめの超音波密 封技術の使用は破れ易い封じ目の所望の整合性をもたらすことに失敗、している 。米国特許Ｎα３．７４９，６２０はこの目的についての超音波密封について述 べている。かかる引き裂き可能の封じ目は、しかしながら包装ごとの性質に於て 多くの適用に於て確実に使用される可く充分に一貫したものではない。破れ易い 封じ目の製造に於ける超音波溶接のひとつの弱みは、かかる超音波の封じ目が先 に作られた永久的熱封じ目と交差するとき交差領域が弱くなり勝ちで且つ漏洩し やすいと云うことである。さらにかかる超音波の封じ目は当然幅が狭く、それで 従ってポウチごとの一貫性に劣る傾向がある。超音波密封はフィルムをある程度 破損し勝ちであり、このことがかかる不整を導き得る。

引き裂き可能ポウチの望捷しい性質を得るためにプラスチックフィルムに対する 基本的溶接方法に就で多様の修正及び調整がなされた。このような方法は幾多の 適用に対するポウチの製造に於て望ましい結果を少しも産み出していない。

引き裂き可能のポウチのための破れやすい封じ目を作るだめのすべての先行技術 の方法は重大な欠点を持っている。強度及び引き裂き性質に於て高度に一貫性の ある破れ易い封じ目を有する閉鎖された引き裂き可能ポウチの改良された製造方 法について明確な必要性が存在する。

本発明は引き裂き可能ポウチに於ける高度に一貫した破れやすい封じ目を得るだ めの、独特なやり方での無線周波数（ＲＦ）溶接の使用を含んでいる。今捷でＲ Ｆ溶接は引き裂き可能ポウチのだめの破れやすい封じ目の製造に使用されていな かった。

特に、本発明は、第１の縁部に破れやすい封じ目を有する閉鎖された引き裂き可 能ポウチの形成方法で下記の手順、すなわち、積層した重合フィルムで、無線周 波数溶接場に対し反応する外側層と無線周波数溶接場に対し実質的に反応しない 内側層とを有するもので、前記の外側層は前記のフィルムの残余部分よりも引き 裂き圧力に抵抗するより大きな凝集強さを有し且つ内側層の融点より高い融点を 有するものを選択し；前記のフィルムの２個のシートをそれらの内側層が接触し 且つそれらの縁部が整列して重畳する関係で配置し、それらのシートをそれらの 整列した縁部に沿い、前記の第１の縁部を除き永久的にともに融合し；前記の融 合の手順の前又は後に、該シートを前記の第１の縁部に沿い、無線周波数溶接電 極の間にはさみ、その間に無線周波教場をある時間、ある強度で適用し、該外側 層からの伝熱により、前記外側層を溶かすことなく前記内側層を融合させるよう に該外側層を充分に加熱することにより前記第１縁部を密封し、それにより前記 外側層の完全な分離を損うことなく封じ目が形成され；そして前記融合と密封の 手順の最終段の完了する前に前記のポウチを充填すること、を特徴とする方法を 提供するものである。

勿論、ＲＦ溶接は、ある材料、すなわち、ＲＦ溶接場に反応する極性材料に対し 主として適用される。包装に普通用いられる成る種の非極性材料、ポリエチレン 及びポリプロピレンの如きものは、ＲＦ反応性付着剤又は類似の物を塗布するな どにより何らかの方法で事前処理されない限り、ＲＦ溶接場に反応しない。けれ ども成る種の応用に就ては、このような非極性の材料の使用は極めて望ましい。

本発明の要点は、成る種のプラスチックフィルムはＲＦエネルギに反応しないが 、それにもがかわらずＲＦ溶接技術が適当に利用されるならば、引き裂き可能ポ ウチの破れ易い封じ目の形成に於て非常に好都合に使用出来ると云う認識である 。

本発明の方法は積層した重合フィルムであって、そのフィルムがＲＦ溶接場に反 応する外側層と、ＲＦ溶接場に実質的に反応しない内側層を有し、且つ外側層の 材料は該フィルムの残余部分より犬なる凝集強さと内側層材料の融点より実質的 に上の融点を有するように選択されたものを有するごときフィルムをえらぶこと を含んでいる。融点の差が３０℃又はそれ以上の方が好適である、しかしより小 であっても許容出来る。

引き裂き可能ポウチばかかる積層材料の２ｆ固のシートをそれらの内側層が接触 し且つ縁部が整列して横たわつ関係で配置することにより作られる。その後、該 シートは、破れやすい封、じ目が形成される第１縁部に沿う以外は、それらの整 列縁部に沿って永久的に融合される。永久的封じ目は熱密封又は超音波溶接によ り好ましくは作られる。該破れやすい封じ目は他の整列した縁部が永久的に融合 される前又は後に形成されて良い。

該破れやすい封じ目は、該シートを第１縁部に沿ってＲＦ溶接電極の間にはさみ 、その間にある時間ある強度でＲＦ場を適用し７、かかる外側層からの伝熱によ り、この外側層を溶かすことなく対面する内側層を融合するようにＲＦ反応性外 側層を充分加熱することにより形成される。該ポウチは、ポウチの閉鎖が破れや すい封じ目の形成又は最後の永久的封じ目の形成の何れにより完了するとしても 、ポウチ閉鎖完了に先立って液体又は流動性の材料によって充填される。かかる ポウチの破れやすい封じ目はポウチ毎の封じ目の強度及び引き裂きに必要な押し つぶし圧力に於て非常に一貫している。

本発明の実現にあたり、ＲＦ場強度及びＲＦ場適用時間は、かく形成された破れ 易い封じ目の強度及び引き裂き性質の著しい変動外しに広い認容し得る範囲で変 り得ることがわかった。２個の外側層の分離の完全さはそこなわれない、しかし ７内側層はそれらの共通面で一緒にくっつく、と言うよりはむしろ本質的に完全 に融合するのである。

本発明の何らかの理論的論議に縛られるたくないとはいえ、ＲＦ励起性外側層か らＲＦ電極−＼の伝導による熱の移動は、かかる外側層の材料の融点が内側層の 材料の融点よりあまり高くないとしてもかかる外側層の完全な分離の維持を助け るものと信じられる。このような積層物のＲＦ溶接のとき、該外側層の内面は最 も熱い場所であると思われる。この熱は外方にＲＦ電極へ移動するのみならず、 内方へ隣接層へと移動し、そしてかかる伝熱は、分離した外側層がそこなわれず 残っている間に内側層を完全に融合するのに充分である。

内側層の完全な溶解は引き裂き可能封じ目の高度な−貫性のひとつの要点たり得 ると思われる。内側層は適用されたＲＦエネルギの広い範囲に渡り、完全にひと つの層に溶解し、このようにして出来た結合を（ＲＦエネルギが低い量の場合に ）弱めることなく、又は（高いエネルギー量の場合）外側層の溶融により外側層 の完全さをそこなうこともない。内側及び外側層の融点間のひろがりの増大は製 造工程で利用出来る公差を増大すると信じられる。すなわち、融点の幅が太きけ れば、適用するＲＦ場の強度と時間に於ける許容可能の変動も大きい。

破れやすい封じ目に於て外側層の完全分離を保持することは引き裂き性質で非常 に重要である。このように保持された外側層は、該フィルムの残余の積層部より も引き裂き圧力に抵抗するより大きな凝集強さを有する場合は、比較的凝集力の 弱い残余部分が破損してもそのままで残る。高度に好適な内側層材料はフオーム フィルムである。引き裂きの時に封じ目を横ぎって発生する破損はフオームの中 に於けるものと信じられる。しかしながら、ある場合には、積層フィルムの形成 に於てどの結合層が使用され得るかによシ、そして主たる内側層の付近にどの他 の層が位置せしめられ得るかにより、層の破損及び１のはがれの組み合せが、あ る場合発生し得る。理論的考察にかかわらず、本発明に使用されているＲＦ溶接 は破れやすい封じ目に驚く可き高度の一貫性をもたらした。

本発明の高度に好適な方法に於て、２個の引き裂き可能ポウチは各々が２倍の寸 法の中間ポウチの半分のものとしていっしょに作られ、この中間ポウチは次で２ 個の別々の、同一の引き裂き可能ポウチを形成するように分割される。「中間ポ ウチ」なる語はそれから最終製品、つまり、引き裂き可能ポウチが作られるポウ チを意味する。

この好適方法に於て、永久的融合の手順は、充填の手順がかかる永久的融合手順 の前に実施された後に、該中間ポウチを閉じるために中間ポウチの整列縁部に沿 って回る。その後、両方の引き裂き可能ポウチのための破れやすい封じ目は、該 中間ポウチの内容物を分割し且つ分離するように、該中間ポウチを横切る細長部 分上にＲＦ密封手順を実施することによって形成される。次に、ＲＦ封じ目は２ 個の、ひとつが各引き裂き可能ポウチのための、破れやすい封じ目を作るように 中心に沿って切断される。この好適方法は非常に完全であシ且っ従って押しつぶ しによシ容易に引き裂けるポウチの形成に関し、追加的利点を有する。

添付図面に於て、 第１図は一実施例によって形成された引き裂き可能ポウチの斜視図である。

第２図は平面図である。

第３図は第２図の３−３断面に沿って取った断片的断、面図である。

第４図は同様な断面図で破れやすい封じ目の形成を示す図である。

第５図は、好適実施例による２個の引き裂き可能ポウチの形成に用いられる中間 ポウチの平面図である。

第６図は第５図の中間ポウチの平面図で、それを横切って破れやすい封じ目が作 （られた後で、且っががる中間ボウチを２個の引き裂き可能ポウチとして分離す る前の図である。

第１〜第４図は単独の引き裂き可能ポウチ１ｏを図示する。ポウチ１０は４個の 縁部を有し、１２により規定される３個はそれに沿って永久的封じ目を有しそし てその第４番目は破れやすい封じ目１４を有する。

先に論じたごと〈ポウチ１ｏは２個の積層した重合フィルムシート１６から形成 される。積層シート１６は内側層１８と外側層２０とを含む。積層シート１６は 本発明の部分を形成しない周知の積層方法により形成される。

選択される材料により成る種の接着剤からなる薄い結合層が内側、外側層間に用 いられ得る。追加の層は、シート１６に用い、られる積層フィルム中に文月いら れ得る。

該積層フィルムの外側層２０はＲＦ溶接場に反応する。

外側層に好適なフィルム材料の例としては、ナイロン、塩化ビニル、スチレンア クリロニトリル、スチレンアクリロニトリル　ブタジェンポリマーが含寸れる。

外側層２０用の材料は内側層１８用に選択された材料の融点より高い融点を有す る。さらに外側層２ｏは、かがる積層材料を以て形成されたポウチを引き裂くた めに適用される引き裂き圧力に抵抗するために、積層フィルムの残余部分よりも 実質的に犬なる凝集強さを有する。外側層２０の厚さは著しく変り得る。しかし ながら、外側層２０は好ましくは厚さが約１００ミクロンよシ小であるのが望ま しい。

該積層フィルムの内側層１８は、ＲＦ溶接場に実質的に反応しない、且つそれが 重ね合せられている外側層２０の融点より下の融点を有する非極性利料である。

さらに、該内側層は引き裂きを容易にするために外側層よりずっと低い凝集強さ を有する。内側層は又薄くて、しばしば外側層よシも薄い方が良い。適宜の低い 凝集強さが他の手段によシ、又は材料の選択により得られるけれども、フオーム 材料は非常に好ましい。たとえば、フオームフィルム内側層をつくるのに用いら れ得る材料の例としてはポリプロピレン、低密度ポリエチレン、エチレン　メチ ル　アクリレート、ポリブタジェン、エチレンビニル　アセテート、及び塩化ビ ニリデンがある。この種材料はＲＦ場の適用により励起されない。

本発明の方法に使用する積層フィルムの選択に当り、他の理由をなお甚↑酌する 必要がある。予定している内容物による浸透に対する抵抗及び貯蔵中に起り得る 誤用の性質と程度は考慮しなければならない甘さに２個の要因である。

本発明に於ける使用に高度に好適な積層フィルムはポリアミド／ＳＮＤフィルム として知られ、ドイツ、ウィ−スバーデンのベキスト／カレーから入手出来るフ ィルムである。このフィルムは約６０ミクロン厚のナイロン外側層と約２５ミク ロン厚のフオームポリプロピレン内側層を含む。このフィルムで外側層の融点は 内側層の融点より少くとも３０℃高い。他の適当な積層品は６０ミクロンのポリ 塩化ビニル外側層と６０ミクロンの低密度ポリエチレンフオーム内側層を有する 。該ｐｖｃ外側層はポリエチレンの内側層よシ高い融点を有するように配合され る。他の受容可能な積層フィルムはイーストマンケミカルからコダールの商標の もとに入手出来るようなポリ（エチレンテレフタレートフ外側層と、それと共に 、ダウケミカル会社からサランの商標の下に入手出来るような２５−ミクロン塩 化ビニリデン内側層を有する。かかるポリマーは内側層と外側層とで（はなはだ 大きな融点の幅を有する。

引き裂き可能ポウチの製造に当り、かかる積層フィルムの２個のシー・トは、そ れの内側層１８が接触して横たわる関係で、又その縁部が整列されて配置きれる 。その後、奸才しくは熱密封又は超音波溶接などの周知技術を用いて、永久的封 じ目は縁部１２に沿って作られる。かかる永久的封じ目の形成の前又は後に、破 れやすい封じ目は該積層シート１６を第１縁部２２に沿つ・てＲＦ溶接電極２４ の間に差し込むことにより、セしてＲ’　Ｆ溶接場を適用することにより第１縁 部２２に沿って作られる。

該ＲＦ溶接場は、外側層を充分に加熱して、外側層を溶かすことなく、外側層２ ０からの熱の移動によって内側層１日を溶解するようにある時間、ある程度で適 用される。第４図はこの作業の始ま９を図解している。第３図はこの作業が終っ た該破れ易い封じ目を図解し、内側層１８は完全に融合されているが外側層２０ の分離の完全さに何の障害もないことを示している。４個の縁部封じ目の最後の ものの形成の前に、ポウチ１０は既知の技術を用いて充填される。

第５図と第６図は同時に２個の引き裂き可能ポウチ１０を形成するのに用いられ る２倍の寸法の中間ポウチ２６を図解する。中間ポウチ２６の形成は、永久的封 じ目が中間ポウチの４つのすべての側部につくられる外は、単独のポウチ１０の 形成と本質的に同じやり方で実施される。中間ポウチの充填はこの永久的封じ目 の最終部が完了する前に行われる。その後に該中間ポウチ２６の中央部を横切っ て破れやすい封じ目２８が形成され、中間ポウチ２６の内容物を分割し且つ分離 する。かかる破れヤスい封じ目は前に説明したのと同じやり方でＲＦ場を適用す ることによって形成される。破れやすい封じ目２８の形成後、中間ポウチ２６は 線３０に沿って破れやすい封じ目２８の真中で半分に切り離される。この好適な 方法は、引き裂きを容易にするところの、高い液体含有量を有する引き裂き可能 製品の形成を許すことになる。

「内側層」の語は、かかる層がともにここに説明した基準に合致するかぎシ、あ る場合には積層フィルムに於ける１個以上の層に就で適用し得る。同様に、「外 側層」の語は、単一層が好ましいとは言え、材料の単一層が必要であると云う意 味に取る可きではない。

国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．第１縁部（２２）に破れやすい封じ目（１４）を有する閉鎖された引き裂き 可能ポウチ（１０）形成方法で、無線周波数溶接場に反応する外側層（２０）と 無線周波数溶接場に実質的に反応しない内側層（１８）とを有する積層した重合 フィルム（１６）で、前記の外側層（２０）が前記のフィルム（１６）の残余部 分よりも引き裂き圧力に抵抗するより大きな凝集強さを有し、且つ該内側層の融 点よシも高い融点を有するものを選択し、前記フィルム（１６）の２個のシート を、それらの内側層（１８）が接触し且つそれらの縁部（１２）が整列して重畳 する関係に配置し、 前記のシート（１６）をそれらの整列した縁部（１２）に沿い、前記第１縁部（ ２２）を除き永久的にともに融合　し７　、 前記の融合の手順の前又は後に、該シートを前記の第１縁部（２２）に沿い無線 局・波数溶接電極（２４）の間にはさみ、そしてその間に無線周波教場をある時 間ある強度で適用し、該外側層からの伝熱により、前記外側層を溶かすことなく 、前記内側層（１８）を融合させるように前記外側層（２０）を充分に加熱する ことにより前記第１縁部（２２）を密封し、それにより前記外側層の完全な分離 を損うことなぐ封じ目（１４）が形成され、そして 前記の融合と密封の手順の最終段の完了の前に前記ポウチを充填する、 の手順を特徴とする引き裂き可能ポウチの製造方法。 ２、請求の範囲第１項の方法で、前記の引き裂き可能ポウチ（１０）は、各々２ 倍の寸法の中間ポウチ（２６）の半分として、同様の引き裂き可能ポウチといっ しょにつくられ、 前記の配置の手順は前記中間ポウチ（２６）に対して行われ、 前記の整列した縁部（１２）の囲りの融合は前記の中間ポウチを閉鎖し、 前記の充填は前記の融合の手順の完了の前に前記中間ポウチを充填することによ り両方の前記引き裂き可能ポウチに対して行われ、そして 前記両方の引き裂き可能ポウチ（１０）についての引き裂き可能の封じ目（２８ ）は、該中間ボウチの内容物を分割し分離して前記中間ポウチを横断する細長部 分上に前記密封手順を実行し、そして、その後に前記の中間ポウチ（２６）を、 前記の封じ目の細長部分（２８）を１個が各々の引き裂き可能ポウチ（１０）の ための２個の破れやすい封じ目に分割する線（３０）に沿ってふたつに切断する 、ことにより形成されることを特徴とする方法。 ３、請求の範囲第１項又は第２項の方法で、前記積層した重合フィルム（１６） の前記内側層（１８）はフオーム材料であることを特徴とする特許 ４　請求の範囲第１．第２又は第３項の方法で、該内側層（１８）と外側層（２ ｏ）の融点の差は少くとも３０℃であることを特徴とする方法。