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JPH11227050A - プラスチックフィルムシートを熱シールするための方法及び装置 - Google Patents

プラスチックフィルムシートを熱シールするための方法及び装置

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Publication number
JPH11227050A
JPH11227050A JP33644198A JP33644198A JPH11227050A JP H11227050 A JPH11227050 A JP H11227050A JP 33644198 A JP33644198 A JP 33644198A JP 33644198 A JP33644198 A JP 33644198A JP H11227050 A JPH11227050 A JP H11227050A
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JP
Japan
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heat
sealing
area
cooling
films
Prior art date
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Pending
Application number
JP33644198A
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English (en)
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Matthias Bohnacker
ボーナッケル マッティアス
Harald Pott
ポット ハーラルト
Thomas Nicola
ニコラ トーマス
Ulrich Kramp
クランプ ウルリッヒ
Klaus Heilmann
ハイルマン クラウス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Original Assignee
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fresenius Medical Care Deutschland GmbH filed Critical Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ポリオレフィンフィルムシートなどのプ
ラスチックフィルムシートを熱シールするため、熱シー
ルされるべきフィルムシートの圧縮される領域にシール
熱が供給される。熱シール操作の間に、継目領域から移
動してくる材料がなく、かつシール装置を開く際、プラ
スチック材料がシールダイス型に付着して残ることの全
くない、恒久的な継目を作るために、シール熱が供給さ
れている間に、熱シール接合部を形成するプラスチック
化された領域に隣接する領域を同時に冷やすものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、プラ
スチックフィルムシート（シート材料。好ましくはポリ
オレフィンフィルムシート）を熱シールするための方法
に関するもので、熱シールされるべきフィルムシートの
圧縮領域にシール熱が伝達されるものである。本発明は
さらに、この方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、プラスチックフィルムシートをた
とえば袋状に熱シールするための方法では、シールダイ
ス型から継目部（溶着部）にシール熱を供給することが
必要である。このシールダイス型は、互いに近づいた
り、離れたりすることができる。このような熱シール操
作では、互いにシールされるべきフィルムシートは継目
部で一緒に溶けて、プラスチック化されたフィルム材料
はシールダイス型によって移動せられ、シールダイス型
の横方向隣接部に現われる。このように熱シール操作中
にプラスチックフィルム材料が継ぎ目部から移動するこ
とにより、継目部がより薄くなる（例えばシールされる
フィルム層の個々の厚さの合計の半分よりも薄くなる）
という悪影響だけでなく、重ねられた継目部から移動せ
られた材料が重なって、継目と袋状の壁との間の境界領
域で膨らみを形成する、という悪影響も生じる。この膨
らみにより、移動してきたプラスチック材料を脆くし、
継目と袋状の壁との間の境界領域に切り込み衝撃を与え
る傾向を与える可能性もある。
【０００３】また、しばしば、熱シールされるべきプラ
スチックフィルム材料は、シールダイス型に粘着する傾
向もあるため、熱シール具を開く際、継目が壊れる可能
性もある。特に、純粋なポリオレフィンフィルムは、熱
シール操作中に影響を受けやすい。ポリオレフィンフィ
ルムは、特に後の熱処理を受けうること、および／また
は、殺菌に適していることから、熱シールポリオレフィ
ンフィルムで作られた袋は、特に液状医薬品や食料品の
包装に用いられる。したがって、ポリオレフィンフィル
ムから作られた袋の継目は、落下耐性及び引きちぎるこ
とまたは剥ぐことに対する耐性について厳しい要求に応
えなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】それゆえ、本発明の目
的は、プラスチックフィルムシート（特にポリオレフィ
ンフィルムシート）を熱シールするための方法を提供す
ることにあり、シール操作の間に、材料が継目領域から
移動することがなく、かつシール装置を開く際、プラス
チック材料がシールダイス型に付着して残ることがな
い、恒久的な継目を作ることが可能な方法を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、初めに示した形式の方法、すなわち、熱シール接
合部を形成するプラスチック化された領域に隣接する領
域を、シール熱が供給されている間に、同時に冷却する
ことによって達成される。本発明の方法によれば、熱シ
ールのために加熱され、プラスチック化された領域は、
２箇所の冷却領域の間に位置する。本発明の方法によれ
ば、ポリオレフィンフィルムシートは、継目の厚さが個
々の熱シールされたフィルムシートの厚さの合計にほぼ
応じた継目が形成でき、優れた熱シールすることができ
る。本発明の方法によれば、実際のシール領域に対し、
継目に沿った両側に、冷却された境界領域を与えること
によって、恒久的で耐性のある継目を形成することが可
能となる。この方法により、上述の膨らんだ構成を回避
できる。プラスチックの（プラスチック化された）相か
らゆっくりと冷却した場合に生じる結晶化と脆化は、継
目を形成する融けたプラスチック材料を急速に冷却する
ことによって避けられる。また、この継目領域の急速な
冷却により、この領域のシールダイス型の外側表面への
付着を防止することができる。
【０００６】欧州特許公報362 904 A2によれば、熱可塑
性フィルムの上に円板状の熱可塑性部品を接合する装置
が知られている。この場合では、接合熱は熱シールに影
響し、環状接合ダイス型が使われる。このダイス型は、
支持（スラスト）板と協動して、支持板に対して支えら
れた接合されるべき部品に押し付け、電気抵抗熱要素を
構成する。環状の接合ダイス型の上に二つの鉛直の通路
がある。この通路を通って、冷却された空気が、接合ヘ
ッドと直径方向に対向する領域に吹き付けられる。しか
しながら、この冷却された空気はプラスチック化された
継目に接する境界領域を冷却するためには使われていな
い。本発明の方法によれば、継目の隣の領域すなわち熱
シール（接合）点を取り囲む領域が冷却される。
【０００７】シール熱の供給を中断する瞬間に、継目領
域に伝わった熱が、冷却された領域に流れだす。これに
より、継目が完了したときに、要求された急速で直接的
な冷却が達成される。この発明の一つの好適な実施の形
態によると、継目すなわちシール点およびそれらに隣接
する領域が熱シールまたは冷却の操作中に、同時に同じ
圧力を受ける。本発明の方法を実施するための装置は、
互いに近づいたり離れたりする動きを有する二つのシー
ルダイス型をもつものであって、少なくとも一つの熱シ
ールダイス型の中間の領域が加圧下で加熱装置によって
加熱でき、その熱シールダイス型に隣接する領域が冷却
装置によって冷却されることを特徴とする。
【０００８】加熱装置が放射線源によって構成されるこ
とは有効である。放射線源は、継目が作られている間
に、供給熱量を効果的に調節することができる。加熱装
置は放射線源によって適切に構成される。放射線源が用
いられる際、継目が作成されている間に、供給される熱
量を簡単に調節することができる。放射線源を、レーザ
光とすることは有効である。放射線源は、レーザ光ダイ
オードで構成することもできる。その他の可能性のある
放射線源は赤外線光である。最後に、加熱装置は、電気
抵抗熱装置によって構成することもできる。熱シール操
作中、短い時間だけ加熱領域への熱が供給されるよう
に、この領域場所は、あまり熱を溜めない薄い層の熱シ
ール表面の領域に構成されるのが望ましい。この薄い熱
シール表面は、それ自体が電気抵抗熱要素を構成するウ
ェブ（部分）から作られることも可能である。
【０００９】シール熱が供給された後の、継目領域の急
速な冷却を可能とするために、本発明のより精巧な形態
として、少なくとも一つのシールダイス型に冷却（シス
テム）、好ましくは冷却孔が設けられる。シールダイス
型は、熱伝導率λがλ＜100 W/m・Kで、線膨張係数αが
α＜18.5×10-6 1/Kであるセラミック材または金属材か
ら作られる。さらにこの発明は、ポリオレフィンフィル
ムの袋に関連し、その袋のフィルムの壁は、互いに熱シ
ールされるフィルムシートの厚さの合計とほぼ同じ厚さ
である熱シール継目によって接合されたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の一つの実施の形態を図面
に基づいて説明する。図面は、互いに熱シールされる２
枚のプラスチックフィルムシートと、これらのフィルム
シートを取り囲んでいる（これらのシートの両サイドに
配置されている）シールダイス型の模式的縦断面であ
る。図からわかるように、互いに近づいたり離れたりの
動作をし、中央に縦方向のギャップ（スリット）３、４
を備える二つのシールダイス型１、２がある。これらの
縦方向のギャップはシール表面５、６に近接するところ
まで延びており、例えば０.１から１mm厚さの薄い壁領
域７、８だけで分離されている。加熱装置は、ギャップ
３、４内に配置することができる。ここに示す実施の形
態では、ギャップ３、４内の壁７から適当な距離の位置
に、レーザダイオード９、１０の列がある。熱エネルギ
は、これらのレーザダイオードを通じて必要な熱シール
時間にわたって供給され、薄い内側の境界壁７、８を短
時間で貫通する。レーザダイオードのスイッチを切るこ
とによって、熱の供給を短時間で中断することが可能で
ある。
【００１１】ギャップ３、４の両側に冷却材貫通孔１１
が配置され、これら貫通孔１１は、横方向のシールダイ
ス領域を連続的に冷却するために使用される。２枚のフ
ィルム１２、１３を熱シールする場合、これらのフィル
ムは望ましくはポリオレフィンフィルムであって、シー
ルダイス型をフィルム１２、１３に矢印Ｆの方向に押し
付ける。シール熱が供給されている間、フィルム１２、
１３の加熱される領域１４がシールダイス１、２の中間
領域内に形成され、これらのフィルムは、この加熱され
た領域内で溶融し、互いに熱シールされる。この加熱領
域１４は、冷却領域１５に囲まれている。したがって、
一度継目が加熱領域１４から形成されると、供給された
熱は冷却領域１５に急速に流出して、その結果として、
所望のとおり、継目の急速冷却がなされる。
【００１２】熱シール操作の間に、互いに熱シールされ
たフィルムが、加熱装置の動作を通して、すなわち、実
施の形態では、放射線源の１４０℃以上の温度での動作
を通して加熱される。種々の保持時間すなわち熱シール
時間の後に、これに引き続き、熱供給は中断され、継目
に残る熱は急速に冷却領域に拡散する。冷却領域は、継
続的に８０℃よりも低い温度に保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 互いに熱シールされる２枚のプラスチックフ
ィルムシートと、本発明に係るシールダイス型を示す模
式的縦断面である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハーラルト ポット ドイツ連邦共和国 66557 イーリンゲン ザールブリュッケル シュトラーセ 134ベー (72)発明者 トーマス ニコラ フランス エフ−57350 スピーシェラン アンパッス ド ブレーロー ７ (72)発明者 ウルリッヒ クランプ ドイツ連邦共和国 66901 シェーネンベ ルク キューベルベルク グランシュトラ ーセ 24 (72)発明者 クラウス ハイルマン ドイツ連邦共和国 66606 ザンクト ヴ ェンデル ハイデヴェーク １

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリオレフィンフィルムシートなどのプ
    ラスチックフィルムシートを熱シールするための方法で
    あって、熱シールされるためのフィルムシールの圧縮さ
    れる領域にシール熱が供給される方法において、 シール熱が供給されている間に、熱シール接合部を形成
    するプラスチック化された領域に隣接する領域を同時に
    冷却することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 請求項１の方法において、継目すなわち
    シール点およびこれらに直接隣接する領域が、熱シール
    または冷却操作の間、同じ圧力を受けることを特徴とす
    る方法。
  3. 【請求項３】 請求項１または２の方法を実施する装置
    において、 互いに近づいたり離れたりする二つのシールダイス型
    （１、２）を備え、 少なくとも一方のシールダイス型の中央領域（７、８）
    は加熱装置（９、１０）によって加熱されることがで
    き、熱シールダイス型（１、２）に近接する領域は、冷
    却装置（１１）によって冷却されること、を特徴とする
    装置。
  4. 【請求項４】 請求項３の装置において、前記加熱装置
    が放射線源によって構成されることを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 請求項４の装置において、前記放射線源
    がレーザ光であることを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】 請求項４または５の装置において、前記
    放射線源がレーザ光ダイオードであることを特徴とする
    装置。
  7. 【請求項７】 請求項４または５の装置において、前記
    放射線源が赤外線熱エネルギであることを特徴とする装
    置。
  8. 【請求項８】 請求項３の装置において、前記加熱装置
    を電気抵抗熱装置によって構成することを特徴とする装
    置。
  9. 【請求項９】 請求項３ないし８のいずれかの装置にお
    いて、熱シール表面（５、６）の領域で、シールダイス
    型（１、２）の加熱される領域が薄い層（７、８）で構
    成されることを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】 請求項３、８または９のいずれかの装
    置において、前記薄い層から形成されたウェブが、前記
    電気抵抗熱要素を構成することを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】 請求項３ないし１０のいずれかの装置
    において、少なくとも一方のシールダイス型（１、２）
    に冷却孔（１１）設けられていることを特徴とする装
    置。
  12. 【請求項１２】 請求項３ないし１１のいずれかの装置
    において、シールダイス型（１２）が、熱伝導率λがλ
    ＜100 W/m・Kで、線膨張係数αがα＜18.5×10-6 1/Kで
    あるセラミック材または金属材から形成されていること
    を特徴とする装置。
  13. 【請求項１３】 フィルムの壁が、互いに熱シールされ
    た各フィルムの厚さの合計とほぼ同じ厚さである熱シー
    ル継目を有することを特徴とするポリオレフィンフィル
    ムで作られた熱シール袋。
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