CN111770832B - 薄膜的立体成型方法、薄膜成型体的制造方法、以及薄膜成型体 - Google Patents

薄膜的立体成型方法、薄膜成型体的制造方法、以及薄膜成型体 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种立体成型方法、薄膜成型体的制造方法、以及薄膜成型体，其能够实现加工时间的缩短以及能量消耗的降低，并且不需要变更现有设备的设计，就能够容易地对内侧薄膜部实施立体成型。在薄膜的立体成型方法中，将具有第1层(21)以及伸长比第1层更小的第2层(22)的至少1片内侧薄膜部(30)在2片外侧薄膜部(30)之间以相对于外侧薄膜部(30)而呈非固定的状态来进行配置，从而形成出薄膜重叠部位(50)，通过沿着厚度方向而对薄膜重叠部位(50)实施冷压缩成型，由此在薄膜重叠部位(50)处使内侧薄膜部(20)朝向所述第2层(22)侧伸出。

Description

薄膜的立体成型方法、薄膜成型体的制造方法、以及薄膜成 型体
技术领域
本发明涉及薄膜的立体成型方法、薄膜成型体的制造方法、以及薄膜成型体。
背景技术
以往，在由薄膜构成的袋等薄膜成型体中，实施使薄膜的一部分朝向薄膜的表里之中的一方伸出等立体成型，作为这样的薄膜的立体成型方法，通常公知有：在对薄膜实施热冲压成型而形成规定形状的伸出部之后，对薄膜进行冷却的方法(例如，参照专利文献1)。
另外，还公知有：在这样的袋等薄膜成型体中，在薄膜成型体的底部或侧部形成的裆部(连接部)等、形成有将多个薄膜部进行重叠配置而得到的薄膜重叠部位(例如，参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010－76132号公报
专利文献2:日本特开2008－290737号公报
发明内容
期望在专利文献2所公开那样的袋等薄膜成型体中，在构成薄膜重叠部位的多个薄膜部之中的位于内侧的内侧薄膜部，形成出伸出部。
然而，在想要使用专利文献1所记载那样的热冲压成型的方法来在内侧薄膜部形成出伸出部的情况下，若在将外侧薄膜部和内侧薄膜部进行重叠配置后的状态下实施冲压成型，则由于加工时的热量而导致外侧薄膜部和内侧薄膜部热熔敷，所以，需要在将外侧薄膜部以及内侧薄膜部进行重叠配置之前的状态下，就在内侧薄膜部形成出伸出部。
在该情况下，需要在成型薄膜成型体的现有设备的中途设置有：用于在将外侧薄膜部以及内侧薄膜部进行重叠配置之前的状态下在内侧薄膜部形成伸出部的设备、或者使内侧薄膜部冷却的区间，所以，存在着需要对现有设备加以大幅度的设计变更这样的问题。
另外，在专利文献1所记载那样的热冲压成型的方法中，由于在热冲压成型之后需要花费冷却时间，所以加工时间变长，另外，由于需要加热或冷却，所以还会有能量消耗较大这样的热冲压成型的方法本身所存在的问题。
因此，本发明的目的在于解决这些问题点，提供一种薄膜的立体成型方法、薄膜成型体的制造方法、以及薄膜成型体，其能够实现加工时间的缩短以及能量消耗的降低，并且不需要变更现有设备的设计，就能够容易地对内侧薄膜部实施立体成型。
本发明的薄膜的立体成型方法是通过如下所述而解决了上述技术课题的方法，即：将具有第1层以及伸长比所述第1层更小的第2层的至少一片内侧薄膜部在2片外侧薄膜部之间以相对于所述外侧薄膜部而呈非固定的状态来进行配置，从而形成出薄膜重叠部位，沿着厚度方向而对该薄膜重叠部位实施冷压缩成型，由此在所述薄膜重叠部位处使所述内侧薄膜部朝向所述第2层侧伸出。
另外，本发明的薄膜成型体的制造方法是通过如下所述而解决了上述技术课题的方法，即：其是具有第1层以及伸长比所述第1层更小的第2层的至少1片内侧薄膜部在2片外侧薄膜部之间形成出裆部的薄膜成型体的制造方法，在所述裆部内的薄膜重叠部位处沿着厚度方向而对所述外侧薄膜部实施冷压缩成型，由此在所述薄膜重叠部位处使所述内侧薄膜部朝向所述第2层侧伸出。
另外，本发明的薄膜成型体是通过如下所述而解决了上述技术课题的成型体，即：其是具有第1层以及伸出比所述第1层更小的第2层的至少一片内侧薄膜部在2片外侧薄膜部之间形成出裆部的薄膜成型体，所述裆部内的内侧薄膜部在薄膜重叠部位处具有朝向所述第2层侧伸出的伸出部。
此外，本说明书中的“冷”是指：包括常温(20℃±15℃)在内的、且比内侧薄膜部以及外侧薄膜部的构成材料的维卡软化温度更低的温度区域。
另外，作为表示各薄膜部的各层的“伸长”的指标虽然存在有各种指标，但可以列举出例如弹性模量、杨氏模量、屈服伸长率、断裂伸长率。
另外，本说明书中使用的“内侧薄膜部”这一用语是指：将多片薄膜部进行重叠并实施压缩成型时配置于内侧的薄膜部，并不限定于在薄膜成型体的状态下配置于内侧的薄膜部的意思。
另外，同样地，本说明书中使用的“外侧薄膜部”这一用语是指：将多片薄膜部进行重叠并实施压缩成型时配置于外侧的薄膜部，并不限定于在薄膜成型体的状态下配置于外侧的薄膜部的意思。
根据本发明，沿着厚度方向而对薄膜重叠部位实施冷压缩成型，从而能够避免：在利用热冲压成型来实施立体加工的情况下容易产生的薄膜部之间的热熔敷，并且与利用热冲压成型来实施立体加工的情况相比，不仅能够实现加工时间的缩短以及能量消耗的降低，而且还能够实现以下所记载的效果。
亦即，在本发明中，沿着厚度方向而对将内侧薄膜部以非固定状态配置在外侧薄膜部之间而得到的薄膜重叠部位实施冷压缩成型，从而外侧薄膜部不会残留有立体加工痕迹，或者，在外侧薄膜部仅残留有较小的立体加工痕迹，能够使内侧薄膜部朝第2层侧伸出。由此，在制造袋之后等，即便形成薄膜重叠部位之后，也能够容易地对内侧薄膜部实施立体加工，所以，作为现有设备的后工序，只要设置对内侧薄膜部实施立体加工的设备即可，无需对现有设备加以设计变更。
在此，关于通过沿着厚度方向而对具有第1层以及伸出比第1层更小的第2层的内侧薄膜部进行冷压缩时所出现的伸出现象，虽然其机制尚未明确，但是，可以认为是如下要因所致：在卸除压缩力之后内侧薄膜部的厚度复原时的动作中，伸长相对地较大的第1层的复原也较大，而伸长相对地较小的第2层的复原也是仅有些许。
另外，如上所述，当沿着厚度方向实施了冷压缩成型时，在外侧薄膜部不会残留有立体加工痕迹，或者，在外侧薄膜部仅残留有较小的立体加工痕迹，针对于此，内侧薄膜部产生伸出现象，可以认为这是因为：当利用压缩工具从外侧薄膜部的外侧对薄膜重叠部位实施压缩成型时，与外侧薄膜部和压缩工具之间的摩擦相比，薄膜部之间的摩擦更小，由此导致与外侧薄膜部相比，内侧薄膜部更朝向薄膜的平面方向伸长，在厚度方向上被大幅地压缩。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的袋的俯视图。
图2是在图1的A－A线位置处沿着厚度方向剖切而示出的剖视图。
图3是表示薄膜的立体成型方法的一例的剖视图。
图4是在内侧薄膜部形成出有伸出部的袋的照片。
图5是为了确认适当的压缩成型比例而进行的试验的试验结果。
图6是表示薄膜重叠部位的变形例的剖视图。
图7是示意性地表示裆部的变形例的说明图。
图8是示意性地表示裆部的变形例的说明图。
具体实施方式
以下，基于附图，对本发明的一实施方式所涉及的作为薄膜成型体的袋10进行说明。
首先，如图1、图4所示，袋10通过对作为材料的薄膜的外缘进行热熔敷而形成为袋状，并对洗涤剂、洗发水等内容液进行收容。
如图1、图2所示，在袋10的底部形成有裆部(连接部)40，该裆部(连接部)40通过在2片外侧薄膜部30之间配置2片内侧薄膜部20而形成。
此外，在本实施方式中，从图4、图7(a)可知，在裆部40中，2片内侧薄膜部20形成有：在其上端相连接而得的折返部24。另外，各外侧薄膜部30是在其下侧(底部侧)的热粘接部70处，通过将内侧薄膜部20的第1层21与外侧薄膜部30的第1层31进行热熔敷，而呈局部地热熔敷于所对置的内侧薄膜部20。
如图2所示，各内侧薄膜部20是通过将第1层21与伸长比第1层21更小的第2层22进行层叠贴合而形成为层叠薄膜。
如图2、图3所示，2片内侧薄膜部20配置为：在实施压缩成型时或在折叠袋10时，第2层22彼此对置。
如图2所示，各内侧薄膜部20在各薄膜部20、30相互以非固定状态配置的裆部40内的薄膜重叠部位50处，具有从第1层21侧朝向第2层22侧伸出的伸出部23。
在本实施方式中，如图4所示，伸出部23在内侧薄膜部20的与折返部24的折返线25相交叉的方向(在本实施方式中为垂直方向)上呈多条线状地形成。另外，伸出部23成型于：在折叠裆部40时内侧薄膜部20相互重叠的位置。这是因成型伸出部23的方法所造成的，伸出部23的形成方法将在后面进行说明。
此外，伸出部23的具体形状可以是限定于上述的线状的任何形状，另外，伸出部23的数量只要为1个即可。
上述伸出部23在裆部40扩展时能够在打开裆部40的状态下作为裆部40的支承件来发挥作用，由此能够维持裆部40的打开状态。特别是，在本实施方式的自立袋中，如果维持裆部40的打开状态，则在填充内容物之前，膨胀起来的袋10的状态就会难以恢复回去，所以，能够维持袋10的开口性的提高、以及开口状态。这些线状的伸出部23在裆部40扩展后的状态下朝向底部侧(外侧)伸出。
如图2所示，外侧薄膜部30是通过将第1层31以及伸长比第1层31更小的第2层32进行层叠贴合而形成为层叠薄膜。
如图2所示，各外侧薄膜部30配置为：第2层32位于比第1层31更靠袋10的外侧的位置。
在制作袋10时，除袋10的底部以外(上部、侧部)之外，表里的外侧薄膜部30的第1层31都彼此热熔敷。
作为各薄膜部20、30的第1层21、31的具体材料，可以采用：低－、中－、高－密度聚乙烯(PE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、线性超低密度聚乙烯(LULDPE)、等规聚丙烯(PP)、丙烯-乙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、离子交联烯烃共聚物(离聚物)、烯键式不饱和羧酸乃至其酸酐接枝改性的烯烃树脂等改性烯烃树脂。
另外，作为各薄膜部20、30的第2层22、32的具体材料，能够优选地使用延伸薄膜，能够适合使用：尼龙薄膜等聚酰胺薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等聚酯薄膜等等。
各薄膜部20、30的第1层21、31的厚度设定为18～200μm左右，各薄膜部20、30的第2层22、32的厚度设定为10～40μm左右。第1层21、31形成为比第2层22、32厚1.8～20倍左右。
另外，各薄膜部20、30的总厚度(在各薄膜部20、30具有除第1层21、31、第2层22、32以外的层的情况下，还包括该其他层)形成为30～300μm左右。
接着，对本实施方式中的薄膜的立体成型方法以及薄膜成型体的制造方法进行说明。
首先，制作具有裆部40(薄膜重叠部位50)的袋10。
接着，沿着厚度方向而对各薄膜部20、30相互以非固定状态重叠配置而得到的薄膜重叠部位50实施冷压缩成型，具体而言，如图3所示的那样，利用在各外侧薄膜部30的外侧配置的一对压缩工具(金属模具)60，将配置于薄膜重叠部位50的合计4片薄膜部20、30夹住，并进行压缩，之后，释放压缩状态，从而如图2所示的那样，使内侧薄膜部20的一部分朝向第2层22侧伸出而形成有伸出部23。由此，能够将伸出部23成型在内侧薄膜部20的相互重叠的位置。
此外，通过上述的压缩成型，如图4所示的那样，在外侧薄膜部30上不会残留有立体加工痕迹，或者，即便在形成了立体加工痕迹(未图示)的情况下，也仅残留有较小的立体加工痕迹、即厚度方向上的变形量比厚度方向上的伸出部23的伸出量更小的立体加工痕迹。
上述的立体加工痕迹是指：通过由压缩工具60压缩而使得外侧薄膜部30的一部分在厚度方向上呈凹凸状变形的部位，当在外侧薄膜部30上形成了立体加工痕迹时，如图2所示，在内侧薄膜部20和外侧薄膜部30重叠配置的状态下，该立体加工痕迹形成在：与内侧薄膜部20的伸出部23对应的位置33的附近。
在此，关于通过沿着厚度方向来冷压缩内侧薄膜部20时所出现的伸出现象，虽然其机制尚未明确，但是，可以认为是如下要因所致：在卸除压缩力之后内侧薄膜部20的厚度复原时的动作中，伸长相对地较大的第1层21的复原也较大，而伸长相对地较小的第2层22的复原也是仅有些许。
另外，如上所述，当通过沿着厚度方向实施了冷压缩成型时，在外侧薄膜部30上不会残留有立体加工痕迹，或者在外侧薄膜部30上仅残留有较小的立体加工痕迹，针对于此，内侧薄膜部20产生伸出现象，可以认为这是因为：当利用压缩工具60从外侧薄膜部30的外侧对薄膜重叠部位50实施压缩成型时，与外侧薄膜部30和压缩工具60之间的摩擦相比，薄膜部之间(内侧薄膜部20和外侧薄膜部30之间、以及内侧薄膜部20之间)的摩擦更小，由此导致与外侧薄膜部30相比内侧薄膜部20更朝薄膜的平面方向伸长，在厚度方向上被大幅地压缩。
在本实施方式中，在2片外侧薄膜部30之间配置有2片内侧薄膜部20，但是，内侧薄膜部20可以配置有1片或3片以上。在该情况下，能够在3片以上的所有内侧薄膜部20的第2层22侧都形成有伸出部23。
此外，在外侧薄膜部30之间配置有2片以上的内侧薄膜部20的情况下，优选地，将2片以上的内侧薄膜部20之中的至少2片配置为：第2层22彼此对置。
另外，为了能够良好地形成出伸出部23，从图5所示的试验结果(薄膜为1片时的试验结果)可知，优选地，将厚度方向上的内侧薄膜部20的压缩成型比例设计为：内侧薄膜部20的厚度的20％以上且65％以下。
另外，为了能够良好地形成出伸出部23，从图5所示的试验结果(薄膜为3～6片(由2片外侧薄膜部30和剩余片数的内侧薄膜部20来构成。)时的试验结果)可知，优选地，将厚度方向上的内侧薄膜部20以及2片外侧薄膜部30的压缩成型比例设计为：内侧薄膜部20以及2片外侧薄膜部30的总厚度的20％以上且35％以下。
若将压缩成型比例设定得过低，则无法在内侧薄膜部20形成出伸出部23，另外，若将压缩成型比例设定得过高，则内侧薄膜部20的伸长过度，由此会导致内侧薄膜部20产生破裂等损伤。
此外，图5所示的试验是使用了将尼龙薄膜15μm(第1层21、31)、PET12μm以及LLDPE120μm(第2层22、32)进行层叠而成的薄膜部20、30来进行的。
以上，对本发明的实施方式进行了详述，但是，本发明不限定于上述实施方式，只要不脱离权利要求的范围所记载的本发明，就能够进行各种设计变更。
例如，在上述实施方式中，对薄膜成型体是袋10进行了说明，但是，薄膜成型体的具体形态不限定于袋10，只要使用薄膜来作为其一部分的构成材料，则可以是任意形态。
另外，在上述实施方式中，说明了：通过沿着厚度方向实施冷压缩成型的薄膜重叠部位50被设定于袋10的裆部40内，但是，薄膜重叠部位50的具体的位置只要是将至少1片内侧薄膜部20以非固定状态配置在2片外侧薄膜部30之间的部位，则可以为任意部位。
另外，在上述实施方式中，说明了裆部40形成于袋10的底部，但是，裆部40的具体形成位置可以是袋10的侧部等任意位置。
另外，在上述实施方式中，说明了：如图7(a)所示，在裆部40中，内侧薄膜部20在其上端相连接并以V字状折返，并且各外侧薄膜部30在其下侧(底部侧)热粘接于对置的内侧薄膜部20。但是，裆部40可以将如W字状那样的折返了3次的内侧薄膜部20热粘接于外侧薄膜部30之间，还可以是折返3次以上。另外，并不限定于此，可以通过将1片薄膜以M字状折返3次，而形成由外侧薄膜部30与内侧薄膜部20构成的裆部40，还可以将1片薄膜以Z字的方式折返2次、将1片薄膜以Z字连续2次的方式折返4次、将1片薄膜以夹着W字的方式折返5次、或者折返5次以上，而形成有由外侧薄膜部30和内侧薄膜部20构成的裆部40。
关于上述裆部40的变形例，示于图7(b)、图7(c)、图8(a)、图8(b)。此外，在图7(a)～图7(c)、图8(a)、图8(b)中，示意性地示出了形成伸出部23之前的状态下的袋10。
另外，在上述实施方式中，说明了：在薄膜重叠部位50中，在外侧薄膜部30之间配置2片内侧薄膜部20，但是，内侧薄膜部20的片数只要是1片以上即可，例如，如图6所示，可以在2片外侧薄膜部30之间仅配置1片内侧薄膜部20，并实施压缩成型。
另外，在上述实施方式中，说明了：内侧薄膜部20是仅将第1层21以及第2层22这两层进行贴合而形成的，但是，可以在第1层21和第2层22之间、或者第1层21或第2层22的外侧设置其他层(由铝等金属构成的金属层、由其他延伸树脂薄膜构成的层等)。
另外，在上述实施方式中，说明了：伸出部23具有在裆部40扩展时作为支承部的功能，但是，伸出部23的形成目的可以是任意的，例如，可以出于利用文字、花纹以及符号形状来实现装饰、盲文加工以及防滑等的目的，而形成出伸出部23。由此，在薄膜成型体中，能够获得截至目前都没有的装饰效果，另外，能够扩大通用设计的幅度。
另外，在上述实施方式中，说明了：关于外侧薄膜部30，也与内侧薄膜部20相同，通过由第1层31以及第2层32构成的2层构造来形成，但是，关于外侧薄膜部30的具体形态，可以是任意的，例如，如图6所示，可以是1层构造的薄膜，另外，关于外侧薄膜部30的具体材料，可以是任意的。
附图标记说明
10...袋(薄膜成型体)
20...内侧薄膜部
21...第1层
22...第2层
23...伸出部
24...折返部
25...折返线
30...外侧薄膜部
31...第1层
32...第2层
40...裆部
50...薄膜重叠部位
60...压缩工具
70...热粘接部

Claims (7)

1.一种薄膜的立体成型方法，其特征在于，
将具有第1层以及伸长比所述第1层更小的第2层的至少一片内侧薄膜部在2片外侧薄膜部之间以相对于所述外侧薄膜部而呈非固定的状态来进行配置，从而形成出薄膜重叠部位，
利用配置于各所述外侧薄膜部的外侧的压缩工具沿着厚度方向从所述2片外侧薄膜部的外侧而对该薄膜重叠部位实施冷压缩成型，由此在所述薄膜重叠部位处形成使所述内侧薄膜部朝向所述第2层侧伸出的伸出部，
在对所述薄膜重叠部位实施所述冷压缩成型时，使得所述内侧薄膜部与所述外侧薄膜部之间的摩擦小于所述外侧薄膜部与所述压缩工具之间的摩擦，由此，在所述外侧薄膜部上不残留立体加工痕迹、或者在所述外侧薄膜部上仅残留厚度方向上的变形量小于所述内侧薄膜部的所述伸出部的伸出量的立体加工痕迹地在所述薄膜重叠部位使所述内侧薄膜部向所述第2层侧伸出。
2.根据权利要求1所述的薄膜的立体成型方法，其特征在于，
所述厚度方向上的所述内侧薄膜部的压缩成型比例是：所述内侧薄膜部的厚度的20％以上。
3.根据权利要求1或2所述的薄膜的立体成型方法，其特征在于，
所述厚度方向上的所述内侧薄膜部以及所述2片外侧薄膜部的压缩成型比例是：所述内侧薄膜部以及所述2片外侧薄膜部的总厚度的20％以上。
4.一种薄膜成型体的制造方法，其是具有第1层以及伸长比所述第1层更小的第2层的至少1片内侧薄膜部在2片外侧薄膜部之间形成出裆部的薄膜成型体的制造方法，
其特征在于，
在所述裆部内的薄膜重叠部位处，利用配置于各所述外侧薄膜部的外侧的压缩工具，沿着厚度方向从所述2片外侧薄膜部的外侧而对所述外侧薄膜部实施冷压缩成型，由此在所述薄膜重叠部位处形成使所述内侧薄膜部朝向所述第2层侧伸出的伸出部，
在对所述薄膜重叠部位实施所述冷压缩成型时，使得所述内侧薄膜部与所述外侧薄膜部之间的摩擦小于所述外侧薄膜部与所述压缩工具之间的摩擦，由此，在所述外侧薄膜部上不残留立体加工痕迹、或者在所述外侧薄膜部上仅残留厚度方向上的变形量小于所述内侧薄膜部的所述伸出部的伸出量的立体加工痕迹地在所述薄膜重叠部位使所述内侧薄膜部向所述第2层侧伸出。
5.根据权利要求4所述的薄膜成型体的制造方法，其特征在于，
所述内侧薄膜部具备2片以上，在实施冷压缩成型时，在所述裆部处，所述2片以上的内侧薄膜部之中的至少2片配置为：所述第2层彼此对置。
6.一种薄膜成型体，其是具有第1层以及伸出比所述第1层更小的第2层的至少一片内侧薄膜部在2片外侧薄膜部之间形成出裆部的薄膜成型体，
其特征在于，
所述裆部内的内侧薄膜部在薄膜重叠部位处具有仅朝向所述第2层侧伸出的伸出部，
所述伸出部是沿着厚度方向而对该薄膜重叠部位实施冷压缩成型而形成的，
在所述外侧薄膜部形成有厚度方向上的变形量小于厚度方向上的所述伸出部的伸出量的立体加工痕迹，
所述立体加工痕迹是在将所述内侧薄膜部和所述外侧薄膜部重叠配置的状态下，在与所述内侧薄膜部的所述伸出部对应的位置附近形成的。
7.根据权利要求6所述的薄膜成型体，其特征在于，
所述内侧薄膜部具备2片以上，在所述裆部处，所述2片以上的内侧薄膜部之中的至少2片配置为：所述第2层彼此对置。
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