DE3490429T1

DE3490429T1 - Verfahren zum Verbinden der Kanten von Folien und dadurch erhaltene Zusammensetzungen

Info

Publication number: DE3490429T1
Application number: DE19843490429
Authority: DE
Inventors: Gerald Leroy Austin Tex. Hurst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-09-14
Filing date: 1984-09-13
Publication date: 1985-11-14
Also published as: GB2157228A; GB8511814D0; GB2157228B; MX163413B; EP0156892A1; AU3435984A; JPS61500063A; AU579837B2; EP0156892A4; WO1985001252A1

Description

Verfahren zum Verbinden der Kanten von Folien und dadurch

erhaltene Zusammensetzungen

Dies ist eine Fortsetzungsanmeldung der Anmeldung Nr. 317,414, die am 27. Oktober 1981 eingereicht wurde.

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft die Herstellung von verbundenen Zusammensetzungen und insbesondere das Verbinden von Folien von heißsiegelbaren Thermoplasten oder von Folien, die heißsiegelbare thermoplastische Anteile enthalten. In anderer Hinsicht betrifft die Erfindung die Herstellung von Nähten für das Verbinden von Folien aus thermoplastischem Material, die durch einen zunehmenden Festigkeitsgradienten in Richtung des ümfangs der Naht gekennzeichnet sind. In anderer Hinsicht betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Mehrfachhüllen oder mehrfach versiegelten

Kanten in einer einzigen Wärmeanwendung. 20

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Das Verbinden oder Verschweißen von thermoplastischen Folien zur Bildung einer Anzahl von Gegenständen ist wohlbekannt. Zu den in der Industrie für heißsiegelbare Vorgänge allgemein verwendeten thermoplastischen Folien zählen Kautschukhydrochloride, Copolymere von Vinylchlorid und Vinylacetat, Polyethylen, Polyvinylidinchlorid, Ethylenvinylacetat-Copolymere o.a. Diese Stoffe sind durch verschiedene Techniken in herkömmlicher Weise versiegelt oder verschweißt worden, beispielsweise durch Versiegelung mit thermisch beheizten Massen oder beheizten Rollen, durch dielektrische Impulssiegelung, durch Ultraschallversiegelung oder durch

Lösungsmittelversiegelung.
35

Das Verfahren der erwärmten Masse umfaßt das Einbringen der Folien von heißsiegelbaren Stoffen zwischen ein Gesenk und eine Auflagefläche oder ein entsprechendes Gesenk. Wärme wird dann üblicherweise durch eines oder beide Gesenke bei hinreichender Temperatur oder eine hinreichende Zeit lang angewandt, um die zwei Folien miteinander zu verbinden. Die Gesenke können jede gewünschte Form haben, beispielsweise Rollen oder Platten, welche den Wärmeimpuls gemäß U.S. Patent Nr. 2,730,161, erteilt, am 10. Januar 1956 für Langer, beschreibt. Das am 12. September 1978 für Carlisle erteilte U.S. Patent Nr. 4,113,169 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Behältern durch Verbinden von zwei heißsiegelbaren Folien zwischen ebenen Platten.

Ultraschallversiegelung wird in ähnlicher Weise erreicht,

indem Folien aus heißsiegelbarem Material zwischen eine Ultraschallsonde und eine Unterstützungsplatte gelegt werden. Anschließend wird das Material Ultraschallwellen unterworfen, welche die Schichten zusammen erwärmen und

miteinander verbinden.
20

Impuls- und Dielektrik-Siegelung werden erreicht, indem elektrischer Strom verwendet wird. Die Impulssiegelung erfolgt durch Zusammendrücken von zwei Bahnen von heißsiegelbarem Material zwischen einer Widerstandsfläche und einer Auflagefläche und durch anschließendes Durchleiten von elektrischem Strom durch die Widerstandsfläche zur Erzeugung von Wärme. Bei dem dielektrischen Verfahren werden zwei Bahnen von heißsiegelbarem Material zwischen gegenüberliegende leitfähige Sonden gelegt, die als die Platten des

Kondensators wirken und das thermoplastische Material dient als Dielektrikum. Hochfrequenter Wechselstrom wird an die Platten angelegt und bewirkt, daß sich die Folie durch Veränderung des elektrischen Feldes auf die Siegeltemperatur erwärmt. Diese Dielektrikum-Technik ist auf Folien begrenzt, welche geeignete dielektrische Eigenschaften haben, wie

beispielsweise Polyvinylchlorid.

Diese Verfahren unterliegen alle der Beschränkung, daß sehr wenige Siegelungen bei einem Wärmeaufbringungsschritt erzeugt werden können. Die zwangsläufige Beschränkung dieser Verfahren liegt in der Aufbringung von thermischer, elektrischer oder Ultraschall-Energie von der aktiven Platte auf das Material. Die Wärme oder andere Energie wird dem heißsiegelbaren Material durch das Gesenk aufgebracht, um diese Teile der Folien miteinander zu verbinden, die zwischen den Gesenken zusammengedrückt werden. Das an den Teil des zwischen den Gesenken gehaltenen Materials anschließende Material wirkt als Wärmesenke, welche die durch die Gesenke aufgebrachte Wärme ableitet. Je dicker das zwischen den Platten liegende heißsiegelbare Material wird, ^ ^ um so mehr Wärme wird demnach durch den übrigen Teil des Materials abgeleitet. Eine große Anzahl von Folien kann daher nicht in geeigneter Weise versiegelt werden, da nicht genügend Wärme auf jene Folien übertragen werden kann, die

am weitesten von den Gesenken entfernt liegen. 20

Eine zusätzliche Beschränkung dieser Verfahren liegt darin, daß die in der praktischen Anwendung dieser Verfahren verwendeten Gesenke und Platten aus besonderen Materialien hergestellt und auf genaue Spezifikationen bearbeitet sein ^ müssen und dadurch teuer sind. Außerdem sind diese Gesenke lediglich zur Herstellung einer einzigen Bindungsbreite geeignet. Es ist daher eine Anzahl einzelner Gesenke für unterschiedliche Bindungsbreiten erforderlich, wenn mehr als

eine Bindungsbreite hergestellt werden soll. 30

Das U.S. Patent Nr. 4,055,452 (Carlisle) beschreibt die Verwendung einer beheizten Schneidklinge zum Versiegeln eines Stapels von thermoplastischem Material, wenn der Stapel durch Schmelzen geschnitten wird. Die erhaltene Siegelung hat eine Breite, die lediglich geringfügig größer

als die Foliendicke ist, welche verdickt wurde.

Bei einem anderen Versuch zur Erzeugung von thermoplastischen Materialbindungen ungewöhnlicher Form beschreibt die US-Patentschrift Nr. 2,730,161 ein indirektes Heißsiegelverfahren. Dabei wird eine erwärmte Platte oder Rolle zu der gewünschten Form geformt. Ein glattes übertragungselement berührt die erwärmte Form, um darauf ein thermisches Muster zu erhalten. Das thermische Muster wird dann vertikal auf ein Paar von thermoplastischen Folien gedrückt, um eine Bindung der gewünschten Form zu bilden.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum gleichzeitigen Verbinden von einer Mehrzahl von heißsiegelbaren Folien, einer Reihe von zusammengefaßten Bögen, die

miteinander verbunden sind, oder einer Reihe von getrennten Hüllen von in gewünschter Form miteinander verbundenen Folien. Die Erfindung kann mit billiger Ausrüstung durchgeführt werden, die nicht von jemandem hergestellt zu werden braucht, der Fachmann auf diesem Gebiet ist. Die

vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren, mit dem unterschiedliche Nahtbreiten mit einem einzigen Gesenk herstellbar sind. Schließlich gestattet das erfindungsgemäße Verfahren eine im allgemeinen überlegenere Bindung und

erhöhte Produktionsgeschwindigkeit. 25

■ ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß Erfindung wird ein Verfahren zum Verbinden einer Mehrzahl von heißsiegelbaren Folien oder zur Erzeugung einer Mehrzahl von zusammengefaßten heißsiegelbaren Bahnen geschaffen, welche das Übereinanderlegen der Folien oder Bahnen derart umfaßt, daß die heißsiegelbaren Abschnitte und

die nicht-heißsiegelbaren Abschnitte des Stapels in

vorbestimmter Weise ausgerichtet werden, daß der Folienstapel zwischen Gesenken zusammengedrückt wird, die ein vorgewähltes Muster definieren und in der Lage sind, einen engen Kontakt zwischen den Folien des Stapels entlang des vorgewählten Musters zu erzielen. Die Kanten der Folien

zwischen den Gesenken werden unter Druck gesetzt, während sie einer Wärmequelle in einer im allgemeinen senkrecht zu den freiliegenden Kanten liegenden Richtung ausgesetzt werden und die exponierten Kanten des Stapels oder Teile davon werden auf eine Temperatur über eine Zeit erwärmt, die ausreicht, die Folien in gewünschter Weise miteinander zu verbinden. Es hat sich gezeigt, daß die Breite der gebildeten Siegelung oder Naht eine Funktion der angewendeten Temperatur, der Dauer der Erwärmung und des unter Druck stehenden Bereichs des heißsiegelbaren Materials und

wesentlich größer als eine hierbei erzielte Foliendicke ist. Ferner weist die Siegelstruktur zwischen den heißgesiegelten Folien einen diffusen Übergangsbereich zwischen den ungesiegelten und versiegelten Zonen auf, wobei die versiegelte Zone im wesentlichen keine unversiegelten Zonen

von Unterbrechungen besitzt.

KÜRZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Ein vollständigeres Verständnis der Art und Gegenstände der

vorliegenden Erfindung folgt aus der detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen:
Figur 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Stapels von heißsiegelbaren und nicht-heiß-

siegelbaren Folien ist*

Figur 2 eine Seitenquerschnittsansicht des in Figur 1 gezeigten Stapels mit beschnittener Kante und eingepreßt zwischen zwei Gesenken ist;

Figuren 3a und 3b

Figur 4

Figur 5

Figur 6

Figur 7

Figur 8 20

Figur 9

Figur

Querschnittsansichten von zwei Siegelungen sind,die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt sind?

eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer gefalteten Folie ist, die eine heißsiegelbare Seite und eine nicht-heißsiegelbare Seite hat, die zu einem Stapel gefaltet sind; eine perspektivische Ansicht eines zusammengedrückten Stapels ist, der durch Pressen eines abwechselnden Stapels zwischen zwei Gesenken gebildet ist;

eine perspektivische Ansicht des in Figur gezeigten Stapels ist, dessen Umfang entsprechend dem Rand der Gesenke zugeschnitten ist; eine auseinandergezogene Perspektive einer Gruppe von Folien mit einer heißsiegelbaren Seite und einer nicht-heißsiegelbaren Seite ist, die so angeordnet sind, daß eine Mehrzahl von mit Zwickeln versehener Hüllen gebildet werden kann; eine perspektivische Ansicht einer mit Zwickeln versehenen Hülle ist, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist; eine perspektivische Ansicht eines Gesenks ist, das bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet ist;

eine Seitenansicht eines mit Folie umwickelten Dorns ist;

eine perspektivische Ansicht einer Form in vorgewählter Form zum Schneiden einer darin eingeklebten gewickelten Folie ist; eine Seitenansicht eines geschnittenen Folienstapels ist, der am Rand und senkrecht zur Heizvorrichtung eingeklemmt ist; und

-ψ-

Figur 13 eine bildliche Kennzeichnung einer erfindungsgemäß hergestellten Siegelung und einer auf bekannte Weise hergestellten Siegelung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Gemäß Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung mehrfacher Siegelungen oder zur mehrfachen Siegelung von zusammengefaßten Schichten eines heißsiegelbaren Materials in einem einzigen Erwärmungszyklus geschaffen, um eine Anzahl von miteinander verbundenen Folien oder eine Mehrzahl von zusammengefaßten, miteinander verbundenen Folien oder eine Mehrzahl von Hüllen zu bilden. Die Erfindung ist zum Verbinden von Folien oder Bahnen eines heißsiegelbaren Materials geeignet. Diese Folien oder Bahnen können Laminate

sein, welche eine heißsiegelbare Folie mit einer oder mehreren anderen heißsiegelbaren Folien, nicht-heißsiegelbaren Folien, Aluminiumfolie, Papier oder anderen Substraten verbinden.

Eine Folie, wie sie in der Enzyklopedie "Moderne Kunststoffe" McGraw-Hill, Inc., 1977, beschrieben ist, ist ein ebener Abschnitt eines thermoplastischen Kunstharzes oder eines regenerierten Zellulosematerials, das gegenüber seiner Länge und Breite sehr dünn ist und eine nominelle Dicke von

nicht mehr als 0,25 mm hat. Die gleichen Materialien in ähnlicher Konfiguration, jedoch größere Dicke werden als Bahnen bezeichnet. Folien und Bahnen können allein, in Kombination mit anderen Thermoplasten durch Beschichtung oder Koextrusion, oder als Laminat in Verbindung mit Papier,

Aluminiumfolie oder anderer Folie verwendet werden. Der hierin verwendete Ausdruck "Bahn" oder "Bahnen" meint eine Folie oder Bahn aus thermoplastischem Material oder ein Laminat davon. Das erfindungsgemäße Verfahren ist in den Figuren 1 und 2 sowie 4 bis 7 schematisch dargestellt,

während nach diesem Verfahren als Beispiel verschweißte

Produkte in den Figuren 3a, 3b und 8 gezeigt sind.

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei getrennte Folien an ihren Kanten miteinander verbunden sind. Figur 1 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht eines Stapels 12 von heißsiegelbaren Folien 14 mit an vorgegebenen Stellen dazwischenliegenden nicht-heißsiegelbaren Schichten 16 (die in Figur 1 als Zwischenfolienpaare 14 gezeigt sind). Figur 2 ist eine Seitenquerschnittsansicht, welche den Stapel 12 von Figur 1 zeigt, dessen Kanten beschnitten sind und der auf einer Platte oder einem Gesenk 18 liegt und durch Andruckmittel 20 gegen die Platte 18 derart gedrückt wird, daß der Kantenbereich 22 der Folien 14 und der Schichten 16 im Stapel 12 in engem Kontakt miteinander gehalten und einer

Wärmestrahlungsquelle 24 ausgesetzt wird. Die Wärme wird dann von einer Wärmestrahlungsquelle 24 bei im allgemeinen gleichmäßiger Temperatur über die Dicke des Stapels 12 und über eine Zeitlang und unter einem Winkel aufgewandt, die geeignet sind, die Kantenbereiche 22 der heißsiegelbaren Folien 14 miteinander zu verbinden.

Vorzugsweise liegen die Kantenbereiche 22 der Folien 14 und der Schichten 16 im Stapel in einer gemeinsamen Ebene. Dies läßt sich entweder durch fluchtendes Ausrichten der Kanten

der Folien 14 und der Schichten 16 beim Stapeln erreichen oder alternativ durch Zusammendrücken des Stapels 12 und Abschneiden des über die Platte 18 und die Andruckmittel 20 hinausstehenden Materials. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fällt die Kante des Stapels 12

allgemein mit den Kanten der Platte 18 des Andruckmittels 20 zusammen. Dies gewährleistet, daß der Kantenbereich der heißsiegelbaren Folien 14 und der nicht-heißsiegelbaren Schichten 16 in engem Kontakt miteinander gehalten werden, um ein Verdicken, Verknittern oder Schrumpfen zu verhindern.

Wenn die Kanten der Folien 14 sich über das Andruckmittel 20

und die Platte 18 erstrecken, kann trotzdem noch eine Siegelung gebildet werden; der Siegelung fehlt jedoch im allgemeinen die Gleichmäßigkeit, da die sich über die Platte 18 und das Andruckmittel 20 hinaus erstreckenden Folien dazu neigen, sich auszudehnen und voneinander zu trennen und damit nicht einfach beim Erwärmen miteinander verschmelzen. Wenn die heißsiegelbaren Folien 14 derart positioniert werden, daß die Kantenbereiche 22 nicht fest zusammengehalten werden, dann neigen die Folien 14 außerdem dazu, von der Wärmequelle wegzuschrumpfen, wenn Wärme angewandt wird, was eine verdickte und ungleichmäßige Siegelung hervorruft.

Die Wärme wird im allgemeinen senkrecht zu den Kantenbereichen 22 des Stapels 12 mit einer Temperatur angewandt, die höher als der Klebrigkeitspunkt des Materials mit den

heißsiegelbaren Folien 14 und geringer als der Schmelzpunkt

die Zersetzungstemperatur des nicht-heißsiegelbaren Materials 16 ist. Es hat sich gezeigt, daß Übergangstemperaturen bei der Zufuhr von Wärme durch Heißluft, die höher als der liörmale Zersetzungsbereich der nicht-heißsiegelbaren

Schichten 16 ist, toleriert werden können, weil die zusammengedrückten Folien 14 und Schichten 16 als blockartige Wärmesenke wirken und die Ränder an einem Wegschrumpfen von der Wärme unter dem aufgewandten Druck gehindert werden. Dies führt dazu, daß lediglich die äußersten Kanten der Folien 14 und der Schichten 16 von Überhitzung beeinflußt werden, ohne daß eine nachteilige Beeinflussung der inneren Siegelungsfestigkeit erfolgt. Dieses Verhalten steht in starkem Gegensatz zu der Erfahren mit bekannten Heißsiegelverfahren, bei denen die Innenkante der Siegelungen und die

benachbarte Folie durch Überhitzung schwer beschädigt werden können.

Auf die Stapelkanten wird während des Erwärmens hinreichend Druck ausgeübt, um ein Verdicken der Naht zu verhindern.

Wahrend das heißsiegelbare Material schmilzt, zwingt somit der Druck die Kantenbereiche 22 der Folien 14 ineinanderzufließen,

um eine gleichmäßige Naht zu erzeugen, während der Druck es verhindert, daß der Kantenbereich 22 der Folien sich verdickt und von der Wärme wegschrumpft.

Die Figuren 3a und 3b zeigen zwei mögliche Siegelungen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind. Figur 3a zeigt die acht Folien 14 der Figuren 1 und 2, die an ihrem Kantenbereich 22 miteinander verbunden wurden, um Folienpaare 26 zu bilden. Gestrichelte Linien 28 zeigen den Bereich an, in dem die Folien 14 miteinander verbunden sind, der eine im wesentlichen zusammenhängende Bindung von heißsiegelbarem thermoplastischem Material ist. Während Figur 3a lediglich vier Folienpaare 26 aus acht Folien 14 zeigt, die in Figur 1 dargestellt sind, ist die Anzahl der Folien 14, die miteinander verbunden werden kann, nicht auf eine bestimmte Zahl

begrenzt, sondern lediglich durch die Größe der zur Verfugung stehenden Vorrichtung. Folienpaare 26 wurden durch Anwendung von Wärme auf den Kantenbereich 22 des in Figur 2 gezeigten Stapels 12 gebildet. Wenn Wärme auf die Seite des Stapels 12 gerichtet wird, dann schmelzen die Kantenbereiche 22 der

heißsiegelbaren Folien 14 ineinander und bilden Folienpaare

26. Dazwischenliegende, nichtheißsiegelbare Folien 16 verhindern, daß die Folienpaare sich miteinander verbinden. Somit kann eine Vielzahl von Folienpaaren 26 durch Erhöhung des Stapels 12 durch abwechselnde Anordnung von heißsiegel-

baren Paaren von Folien 14 und nicht-heißsiegelbaren Folien erzeugt werden.

Figur 3b zeigt zwei Laminate 32, die aus vier heißsiegelbaren Folien 14 bestehen, welche an ihrem Kantenbereich 22 verbunden

sind. Laminate 32 sind möglich, indem eine nicht-heißsiegelbare Schicht zwischen jede vierte heißsiegelbare Folie 14 im Stapel 12 statt jede zweite Folie gelegt wird. Die nicht-heißsiegelbare Schicht verhindert das Verbinden der Laminate 32 bei der Anwendung von Wärme, stört jedoch nicht das Verbinden dör Stapel 12, welche die Laminate 32 aufweisen. Es ist klar,

daß durch Ausrichtung des Ortes der nicht-heißsiegelbaren Schichten die Anzahl der miteinander verbundenen heißsiegelbaren Folien verändert werden kann.

Die Breite der erfindungsgemäß erzeugten Heißsiegelungen hängt 5

von der aufgewandten Temperatur, der Dauer der Erwärmung und von dem Bereich des unter Druck stehenden heißsiegelbaren Materials ab, ist jedoch wesentlich größer als eine Foliendicke. Die Figuren 3a und 3b sind daher nicht maßstabsgerecht, denn die Länge der Siegelung 28 würde wesentlich größer als irgendeine Dicke der Folie sein. Wenn das Andruckmittel 22 (Figur 2) verhältnismäßig schmal ist, beispielsweise 3 mm, dann wird die Breite der Heißsiegelung zumindest teilweise durch die Breite des Gesenks über einen kleinen Bereich von Erwärmungszeiten und Temperaturen reguliert, da eine wirksame

Verbindung lediglich in jenen Gebieten erfolgt, in denen Druck aufgewendet wird.

Eine wirksame Verbindung kann außerdem bei relativ verlängerter Erwärmung in Bereichen in der Nähe des Innenrandes der

Druckränder, und zwar im Abstand von der Wärmequelle erfolgen, vorausgesetzt, daß die Folien des Stapels in genau der gleichen Ausrichtung gehalten werden, wie es die der Druckränder oder Platten ist. Folienstapelbereiche außerhalb des Außenrandes des Druckrandes oder der Platte und in der

Nähe von der Wärmequelle neigen dazu, das heißsiegelbare Material zu verdicken und rauszudrücken, was wiederum dazu neigt, die Stapelelemente in einem Maß zu verbinden, das von der aufgebrachten Wärmemenge und dem verwendeten Beschneidungsverfahren abhängt. Wenn zum Abschneiden ein heißer Draht

oder ein heißes Gesenk verwendet wird, dann vergrößert sich die Neigung zum unerwünschten Verbinden und Quellen wesentlich. Die normalerweise nicht-heißsiegelbare Schichten können sich ebenfalls verdicken und eine zusätzliche Bindung zwischen den Stapelelementen hervorrufen. Es ist daher allgemein

notwendig, wenn Schmelzschneideverfahren verwendet werden,

jene Teile des Außenrandes der Siegelung zu entfernen, die verdickt sind, um die Stapelelemente zu trennen, sobald das Schneiden oder Zuschneiden fertig ist.

Wenn weite Gesenke verwendet werden, beispielsweise 9 mm, dann ist die Breite der durch die Erfindung erzeugten Heißsiegelungen praktisch unabhängig von der Breite des von dem Gesenk unter Druck stehenden Foliengebiets, aber die Siegelungsbreite schwankt hauptsächlich als Funktion der angewandten Temperatur und der Erwärmungsdauer. Wenn eine verhältnismäßig kurze Erwärmungsperiode verwendet wird, dann kann die Breite der Siegelung verhältnismäßig unabhängig von der Breite des Gesenks sein. Somit können verbundene Folien mit unterschiedlichen Siegelungs- oder Nahtbreiten mit der gleichen

Vorrichtung hergestellt werden.
15

Typischerweise können Heißsiegelungen von 3 bis 6 mm Breite mit einer Quellzeit von 1 bis 6 Minuten erzeugt werden, wobei die Siegelungsbreite etwa im Verhältnis zur Quadratwurzel der Erwärmungszeit bei einer vorgegebenen Kantentemperatur

schwankt. Die Siegelungsstärke neigt zu Schwankungen über die Breite der Siegelung, erreicht eine maximale Festigkeit am Außenrand und dieser Festigkeitsgradient verleiht der Siegelung die gewünschte Fähigkeit zum teilweisen Nachgeben

unter temporärer Belastung, ohne daß sie tatsächlich bricht. 25

In anderer Hinsicht kann die Erfindung verwendet werden, um eine Mehrzahl von Hüllen in einem einzigen Erwärmungsschritt herzustellen. Das Verfahren ist im wesentlichen das gleiche wie das oben beschriebene, weist jedoch kleinere Abwandlungen

auf. Figur 4 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Folie 34, die eine Seite 36 mit heißsiegelbarem Material (nachfolgend "heißsiegelbare Seite" genannt) und eine andere Seite 38 aus nicht-heißsiegelbarem Material (nachfolgend "nicht-heißsiegelbare Seite" genannt)aufweist. Wie dargestellt ist die Folie 34 derart gefaltet, daß die

heißsiegelbare Seite 36 in einem ersten Faltabschnitt 40 an der heißsiegelbaren Seite 36 in einem zweiten Faltabschnitt liegt. Die nicht-heißsiegelbare Seite 38 der zweiten Falte gegenüber der heißsiegelbaren Seite 36 berührt die nicht-heißsiegelbare Seite 38 der Folie im dritten Faltabschnitt 44. Durch Verwendung einer Folie ist es somit möglich, paarweise heißsiegelbare Seiten der Folie zu erhalten, die durch gepaarte, nicht-heißsiegelbare Seiten der Folie getrennt sind, wodurch der gleiche Effekt entsteht, wie die übereinander gestapelten Schichten 16 und Folien 14 gemäß Figur 1. Durch Verwendung einer Folie 34 mit einer heißsiegelbaren Seite und einer nicht-heißsiegelbaren Seite 38 ist es möglich, die Notwendigkeit zum Einbringen der getrennten nicht-heißsiegelbaren Schichten 16 zwischen die heißsiegelbaren Folien 14 auszuschalten, wie dies oben in bezug auf die Figuren 1 und erläutert ist.

Die gefaltete Folie oder Folien (eine Folie kann oben auf eine zuvor gefaltete Folie gefaltet sein) werden gemäß Figur 5 zwischen zwei Gesenken 46 von gewünschter Form zusammenge-

drückt. (Untergesenk nicht gezeigt.) Vorzugsweise erstreckt sich die gefaltete Folie 34 über die Ränder der Gesenke 46. Die gefaltete Folie 34 wird dann auf etwa den von den Gesenken 46 bestimmten Umfng zugeschnitten, wie dies in Figur 6 gezeigt ist. Dieser Zuschneideschritt ergibt einen zugeschnittenen

Stapel 48 von einzelnen Folien von den gefalteten Bereichen der Folie 34. Wärme wird dann von einer Wärmequelle 50 mit einer Temperatur und einer ausreichenden Zeit auf den Stapel gerichtet, um die gewünschte Bindung zwischen den heißsiegelbaren Seiten 36 der Folien in dem zugeschnittenen Stapel 48 zu

bilden. Figur 6 zeigt zwei im wesentlichen kreisförmige Gesenke 46 mit einem kleinen rechteckigen Fortsatz 52. Eine Hülle kann dadurch hergestellt werden, indem Wärme auf alle Seiten des zugeschnittenen Stapels 48 mit Ausnahme der Seite 54 angewandt wird. Das Ergebnis ist eine Mehrzahl von

kreisförmigen Hüllen mit einem Stamm, der dem rechteckigen

Fortsatz 52 mit einem offenen Teil im Stamm entsprechend der Seite 54 des zugeschnittenen Stapels 48 entspricht, durch den eine gewünschte Substanz wie Gas oder Flüssigkeit eingeleitet werden kann. Dieser Stamm kann später versiegelt werden.

Obgleich eine kreisförmige Hülle dargestellt ist, kann jede andere gewünschte Form erhalten werden. Eine rechteckige oder quadratische Hülle kann durch Verwendung eines Gesenks von gewünschter rechteckiger oder quadratischer Form erzielt werden. Das gleiche Verfahren wird angewandt, um anders geformte Hüllen herzustellen. Das Material wird gestapelt und zugeschnitten und dann wird es mit Wärme bestrahlt. Beispielsweise kann Wärme lediglich auf drei Seiten eines rechteckigen Stapels geleitet werden, so daß eine dreiseitige Hülle mit einer offenen Seite erzeugt wird. Die gestapelten Hüllen

werden von den Gesenken entnommen und in einzelne Hüllen getrennt, welche sich durch eine Außenschicht von nicht-heißsiegelbarem Material und Innenschichten von heißsiegelbaren Stoffen auszeichnen. Anschließend kann ein Produkt in die Packung eingebracht und die verbleibende Seite der Hülle

versiegelt werden. Alternativ können alle vier Seiten des Stapels versiegelt werden. Dies liefert vollständig versiegelte Hüllen, die anschließend in der Mitte durchgeschnitten werden können, um zwei Stapel von Hüllen zu ergeben, die an drei Seiten versiegelt sind und eine offene Seite haben, um

ein Produkt oder einen Gegenstand einzubringen.

Der Fachmann erkennt, daß viele unterschiedliche Arten von Falttechniken gemäß Erfindung verwendet werden können, beispielsweise wie in Figur 7 dargestellt, die eine ausein-

andergezogene perspektivische Ansicht eines Stapels ist, der nach einem anderen Faltverfahren gebildet ist. Die Folien in Figur 7 sind gekennzeichnet durch eine heißsiegelbare Seite und eine nicht-heißsiegelbare Seite 62 und sie sind derart gestapelt, daß die gewünschte Form einer Hülle oder eines

Behälters erhalten wird. Figur 7 zeigt ein Verfahren zum

Ai

Stapeln von Folien für die Erzeugung einer Mehrzahl von mit Zwickeln versehenen Beuteln in einem einzigen Erwärmungsvorgang durch Verwendung von mehrfachen Abschnitten 64 für die Bildung eines Stapels 66. Die Abschnitte 64 bestehen aus einer

ebenen Folie 68 von Laminat mit heißsiegelbarer Seite 60 und 5

nicht-heißsiegelbarer Seite 62. Der zweite Teil des Abschnitts 64 weist zwei gefaltete Folien 70 mit einer heißsiegelbaren Seite 60 und einer nicht-heißsiegelbaren Seite 62 auf. Diese gefalteten Folien 70 sind derart gefaltet, daß die nicht-heißsiegelbare Seite 62 über sich selbst gefaltet ist. Die gefalteten Folien 70 sind auf eine Folie 68 derart gelegt, daß die Kante beider Folien 70 gegenüber der Faltlinie benachbart zu gegenüberliegenden Seiten der Folie 68 sind. Über diese zwei gefalteten Folien 70 ist eine dritte Folie 72 gelegt, deren heißsiegelbare Seite 60 eine der gefalteten heißsiegel-

baren Seiten 60 jeder der gefalteten Folien 70 berührt. Die nicht-heißsiegelbare Seite 62 der Folie 74 ist derart ausgerichtet, daß sie die nicht-heißsiegelbare Seite 62 der Folie 72 berührt, die an dem nächstfolgenden Abschnitt 64 des Stapels 66 beginnt. Durch Versiegeln der Seiten A, B und C des

Stapels 66 wird eine Mehrzahl von mit Zwickeln versehenen Beuteln des in Figur 8 dargestellten Typs erzeugt.

Figur 8 zeigt einen mit Zwickeln versehenen Beutel 76, der dann gebildet wird, wenn der in Figur 7 dargestellte Stapel

zwischen zwei Platten zusammengedrückt und an drei Seiten erwärmt wird, von denen zwei Seiten mit den Rändern der gefalteten Folien 70 gegenüber der Faltlinie zusammenfallen. Das Ergebnis ist ein mit Zwickeln versehener Beutel 76 mit offenem Ende 78 (angedeutet dargestellt), durch welches

Produkte eingebracht werden können und der Beutel später versiegelt werden kann.

Der Fachmann erkennt, daß der in Figur 7 dargestellte Stapel 66 derart zusammengesetzt werden kann, daß seine Ränder sich über die zum Heißsiegeln verwendeten Gesenke hinaus erstrecken. Man erkennt, daß das Zuschneiden des Stapels auf die Gesenkform entweder vor oder nach dem Einlegen des Stapels zwischen die Druckgesenke durchgeführt werden kann. Der Stapel wird vor dem Erwärmen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zugeschnitten. Das Zuschneiden des Stapels nach dem Einbringen des Stapels zwischen die Gesenke ist vorteilhaft, weil das Ausrichten der Kanten der gefalteten Folien 70 mit den Kanten der Folien 68 und 72 vor dem Zusammendrücken des Stapels jetzt nicht nowendig ist, weil das Zuschneiden des Stapels das gleiche Ergebnis erzielt und damit Arbeit einspart.

Figur 9 zeigt eine Platte oder ein Gesenk 46, die zur

Verwendung bei dem vorliegenden Verfahren geeignet ist. Das Gesenk 46 ist im wesentlichen kreisförmig mit einem vorstehenden rechteckigen Fortsatz 52 dargestellt, obgleich es jede gewünschtge Form haben kann. Das Gesenk 46 ist in den Figuren 5 und 6 im Betrieb gezeigt. Das Gesenk 46 hat einen Rahmen 80

und vorzugsweise einen erhöhten Rand 82 an dem Umfang. Der Rand 82 des Gesenks 46 kann aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit hergestellt sein. Der Rahmen 80 kann ebenfalls aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit gebaut sein. Für den Rand 82 des Gesenks 46, der den Folienstapel berührt, ist ein Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit oder Isoliereigenschaften zweckmäßig, um gleichmäßige Siegelungen durch den Stapel zu bilden. Ein Gesenk aus Material von hoher Wärmeleitfähigkeit ist unzweckmäßig, da die auf die Seite des Stapels aufgewandte Wärme und das Gesenk

dazu neigen würden, den gesamten Rahmen des Gesenks zu erwärmen und dadurch die auf die Folien neben den Gesenk übertragene Wärme zu erhöhen, was zu Siegelungen von größerer Breite für näher am Gesenk 46 liegende Folien als für in der Mittel des Stapels liegende Folien führt. Im extremen Fall könnte das Gesenk mit hoher Wärmeleitfähigkeit die nahe dem

4t

Gesenk liegenden Folien über deren gesamten Bereich laminieren und sie nicht lediglich am Rand mit einer Naht zu verbinden, und zwar als Folge der über den gesamten Bereich der Folien von dem erwärmten Rahmen übertragenen

Wärme.
5

Der Rand 82 auf dem Gesenk dient dazu, um den auf den Stapel aufgewandten Druck zu den Kanten des Stapels zu konzentrieren. Dieser Druck gewährleistet einen engen Kontakt des zu versiegelnden Bereichs und hat den Vorteil, daß die Kanten des Stapels daran gehindert werden, aufzuquellen und von der Wärmequelle wegzuschrumpfen, wenn sich die heißsiegelbaren Seiten bei der Erwärmung erweichen. Der angewandte Druck eliminiert oder minimiert außerdem die Faltenbildung, welche geschwächte oder unregelmäßige Siegelungen ergibt. Ein ebenes,

randloses Gesenk oder eine Platte würde den Druck über den gesamten Bereich des Stapels ungleichmäßig verteilen, was Siegelungsdefekte von der Ausdehnung von erwärmter Luft und Schrumpfen der Stapelkanten von der Wärmequelle weg ermöglichen kann, wenn die heißsiegelbaren Schichten sich erweichen

oder schmelzen. Gemäß Figur 9 braucht sich der Rand 82 nicht über den vollen Umfang des Rahmens 80 zu erstrecken und kann vorzugsweise in jenen Abschnitten 84 des Gesenks 46 weggelassen sein, die den Stapelbereichen entsprechen, die nicht zu

versiegeln sind.
25

Der Rand 82 ist vorzugsweise aus einem warmeresistenten Material hergestellt, beispielsweise Siliconkautschuk. Im allgemeinen können härtere Materialien von geringerer Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Holz oder Phenolpappe, die

zur Herstellung der Gesenke, Rahmen oder erhöhten Umrandungen verwendet werden können. Die erfolgreiche Verwendung von nicht nachgiebigem Randmaterial ist wohl auf eine Anzahl von Faktoren zurückzuführen, wozu ein Beitrag von nachgiebigem

Folienmaterial und die latente Tendenz zur Verdickung der 35

Heißsiegelungsschicht gehören. Diese Faktoren helfen zur Aufrechterhaltung eines im allgemeinen kontinuierlichen Drucks über den Siegelungsbereich, um kleine Unregelmäßigkeiten in den Gesenkmaterialien auszugleichen. Der Fachmann erkennt, daß

jedes Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit verwendet 5

werden kann, welches eine übermäßige Wärmeabführung und -leitung verhindert.

Das Heizmittel kann mit einer Anzahl von Mitteln versehen sein, um Wärme in einer Richtung im allgemeinen auf die zu versiegelnden exponierten Kanten zu richten und kann Strahlung, Reibung, Konvektion, Druckluft oder einen direkten Kontakt mit einem beheizten Element umfassen. Somit werden die exponierten Kantenbereiche auf gleichmäßige Weise beheizt. Wie oben erwähnt, können unterschiedliche Siegelungsbreiten mit

der gleichen Vorrichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden. Die Breite der Siegelung ist eine Funktion der angewandten Temperatur, der Erwärmungsdauer und des unter Druck stehenden Folienbereichs. Die Breite der von einem Gesenk wie im Gesenk 46 mit einem breiten erhöhten Rand 82

erzeugten Siegelungen ist hauptsächlich eine Funktion der Temperatur und der Dauer der Erwärmung. Anders als beim Stand der Technik ist somit keine Vielzahl von Platten notwendig, die der gewünschten Siegelungsbreite entsprechen. Typischerweise werden starke Heißsiegelungen von 3 bis 9 mm Breite mit

einer Quellzeit von 0,5 bis 20 Minuten und vorzugsweise 1 bis 9 Minuten bei einer höheren Temperatur als der Klebrigkeitspunkt der heißsiegelbaren Folien oder Teile davon und geringer als der Schmelzpunkt oder die Zersetzungstemperatur nicht-heißsiegelbaren Schichten erzeugt. Diese Temperatur wird leicht

bestimmt, wenn man die Zusammensetzung der Materialien kennt, welche die Folie bilden oder sie kann leicht durch Experimente ermittel werden. In im allgemeinen allen Fällen ist jedoch die Siegelungsbreite wesentlich größer als die Foliendicke.

to

Im allgemeinen wird die Wärme gleichmäßig über die Dicke des Stapels aufgebracht. Angelegte Wärme kann in der Temperatur und/oder Zeit über die Länge der Kante veränderlich sein, insbesondere in Krümmungsbereichen. Konkave Bereiche erfordern im allgemeinen eine zusätzliche Wärmezufuhr aufgrund erhöhter Wärmeableitung in dem Stapel, während konvex geformte Bereiche eine geringere Wärmezufuhr erfordern.

Obgleich die Zeichnungen die vorliegende Erfindung in Form von verbundenen Bahnen und kreisförmigen Hüllen dargestellt haben, erkennt der Fachmann, daß praktisch jede gewünschte Form mit diesem Verfahren gesiegelt werden kann. Beispielsweise ist dieses Verfahren zur Herstellung von torusförmigen Hüllen, Ballons oder Einrichtungen mit Innenschlauch geeignet, indem eine torusförmige Platte geschaffen und der Stapel so

geschnitten wird, daß er der Platte entspricht oder in dem getrennte Folien, die zu der gewünschten Form geschnitten sind, beispielsweise zu einem Torus, übereinander gestapelt und auf vorbestimmte Weise gemäß dem erfindungsgemäßen

Verfahren versiegelt werden.
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BEISPIELE

Die nachfolgenden Beispiele dienen für den Fachmann zur Erläuterung der Erfindung und sollen die Erfindung in keiner Weise beschränken.

BEISPIEL 1

240 Folien von 0,025 mm Dicke aus biaxial orientiertem

Polyamidharz, das mit Ethylenvmylacetat beschichtet war, wurden zu einem Stapel mit 120 Folienpaaren angeordnet, wobei die mit Ethylenvinylacetat beschichteten Seiten einander zugewandt waren. Der Stapel wurde zwischen zwei Plattenanordnungen eingeklemmt, die aus einem 2 cm dicken Sperrholzrahmen

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von 13 cm hergestellt waren, die entlang der Innenkanten am

Umfang mit einem 6 mm dicken und 12 mm breiten Streifen aus Siliconkautschuk ausgekleidet waren. Nachdem der Stapel zwischen den zwei Platten zusammengedrückt war, wurde er mit einer Schlagschere (Säbelsäge) zurechtgeschnitten, um dem Umfang der Plattenanordnungen zu entsprechen. Heißluft wurde aus einem 750 Watt Industrieheißluftgebläse über die beschnittenen Seiten des Stapels und die Plattenanordnungen mit einer Temperatur von etwa 220⁰C über einen Zeitraum von einer Minute geblasen. Die Seiten des Stapels wurden mit einem feuchten Tuch vor der Entnahme aus der Plattenanordnung gekühlt. Die erhaltenen Siegelungen waren etwa 4 mm breit, ohne eine wesentliche Verdickung der Siegelung und entwickelten eine Streckfestigkeit von 870 000 Dyn/cm. Um mit der gleichen Folie in einer bekannten, kommerziell erhältlichen Heizplatten-Siegelungsvorrichtung hergestellte Heißsiegelungen wurden Vergleichsversuchen unterworfen und hatten nur eine Streckfestigkeit von 420 000 Dyn/cm.

BEISPIEL 2

Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde unter Verwendung von 1 Folien mit der Ausnahme wiederholt, daß die Höhe des Stapels größer als 40 mm war. Zum Beschneiden wurde eine Kreissäge anstelle einer Säbelsäge verwendet. Die erhaltenen Siegelungen hatten die gleichen Eigenschaften wie jene in Beispiel 1 und von der Oberseite, der Mitte und dem Boden des Stapels entnommene Siegelungsproben waren nicht unterscheidbar.

BEISPIEL 3

Das Verfahren nach Anspuch 1 wurde wiederholt, wobei die beschichtete Polyamidfolie durch beschichtete 0,025 mm Polyesterfolie ausgetauscht wurde und im wesentlichen die gleichen Ergebnisse erzielt wurden.

BEISPIEL 4

Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die Erwärmungszeit von 1 auf 2 Minuten verlängert wurde. Es wurden im wesentlichen die gleichen

Resultate mit der Ausnahme erzielt, daß die erhaltene Siegelung etwa 6 mm war, was eine Verbreiterung der Siegelung von etwa 2 mm darstellt.

BEISPIEL 5 10

Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt unter Verwendung einer kreisförmigen Platte von 46 cm Durchmesser, die ähnlich wie die Platte im Beispiel 1 aufgebaut war.

Bahnen von beschichteter Folie wurden verwendet. Der Stapel

O

wurde 6 Minuten lang auf 170 C erwärmt. Die erhaltenen Hüllen waren im wesentlichen identisch mit kommerziell erzeugten Hüllen der gleichen Folie und Abmessungen, jedoch mit der Ausnahme, daß die Heißsiegelungen bei dem kommerziellen Produkt in der Breite stärker schwankten. Diese größere

Breitenschwankung der kommerziellen Siegelung scheint eine Folge von ungenauem Sekundärzuschnitt bei Gesenkausrichtung zu sein.

BEISPIEL 6 25

Zwei Folien aus heißsiegelbarem beschichteten oder laminierten Material wurden um einen ebenen Kern gewickelt, um einen Stapel von Doppelfolie zu bilden, bei dem heißsiegelbare Flächen aneinander liegen. Gemäß Figur 10 wurde ein Kern

verwendet, um den Stapel von gewickelten Folien 11.2 zu bilden» Die Folien 112 weisen zumindest ein Paar von Folien auf, die einander zugewandte heißsiegelbare Flächen haben.

Figur 11 zeigt eine bildliche Darstellung eines Stapels von gewickelten Folien 112 zwischen geformten Formen 114. Die geformten Formen 114 sind aus Pappe oder aus einem stärker wärmewiderstandsfähigen Material, das auf die Außenform einer gewünschten Hülle oder einer anderen Anordnung geschnitten ist. Klammern 116 halten den Stapel von gewickelten Folien 112 zum Schneiden zwischen den Formen 114.

Ein herkömmlicher Heißdrahtschneider kann verwendet werden, um überschüssiges Material abzuschneiden, so daß die gewickelten Folien 112 den geformten Formen 114 gemäß 118 entsprechen. Der Schneidevorgang wird abgeschlossen, um einen Folienstapel zu schaffen, der eine Außenform hat, die der geformten Form 114 entspricht.

Das Schneiden der gewickelten Folien 112 kann auch mit einem herkömmlichen Stahllinealgesenk oder mit einem beheizten Gesenk durchgeführt werden, wenn ein automatischer Betrieb gewünscht ist. Beispielsweise ist die zum Schmelzschneiden der Folien erforderliche Leistung etwa 2 bis 3 Wattsekunden

(Joules) je 0,025 mm des Schnittes für Polyester/Polyethylen oder Polyamid/Polyethylenlaminate.

Gemäß Figur 12 wird ein geformter Stapel 125 in den Rahmen 120 eingelegt, um die exponierten Kanten des Stapels 125 zu

versiegeln. Der Rahmen 120 kann allgemein in der Formgebung der gewünschten Form sein, obgleich jede Rahmenform verwendbar ist, wie dies nachfolgend erläutert wird. Eine Isolierung 122 ist in den Rahmen 120 eingebracht und die Isolierung 122 hat eine Innenfläche in der gewünschten Form und Größe. Eine

Heizfolie 124 kann zweckmäßigerweise aus einer Folie aus rostfreiem Stahl geformt und typischerweise an eine Leistungsquelle angeschlossen sein, die eine Stapelkantentemperatur innerhalb des anhand der obigen Beispiele 1 bis 5 beschriebenen Bereichs erreichen kann.
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Der geformte Stapel 125 wird in die Kantenheizfolie 124 eingebracht und die Platte 126 wird über den geformten Stapel 125 gelegt. Die Platte 126 weist erhöhte Formen 128 auf, die dem vorgewählten Muster entsprechen. Die erhöhten Formen 128 übertragen Druck auf die exponierten Kantenbereiche des geformten Stapels 125, wie dies zuvor diskutiert wurde. Der gewünschte Druck kann leicht durch Klammern 130 aufgebracht werden, die irgendeinen bekannten Klemmmechanismus haben können, beispielsweise als "C"-Klammer gemäß Figur 12, oder als Federklammer oder anderes Mittel zur Aufbringung eines moderaten Drucks auf den geformten Stapel 125, der im allgemeinen kleiner als etwa 1,4 bar ist.

Die Kantenerwärmungsfolie 124 kann eine Leistung von etwa Watt je erwärmte 30 cm abgeben, und zwar abhängig von der

Dicke des Stapels. Als Beispiel wurde Energie in der Größe von 400 Watt über einen Zeitraum von 8 Minuten zugeführt, wenn ein Stapel von ballonförmigem Material mit einem Umfang von etwa 240 cm versiegelt wurde. Der versiegelte Stapel kann alle Kanten durch heißsiegelbares Material versiegelt haben. Wenn

dies so ist, dann können die gewünschten Muster durch Schneiden oder Abschaben der gestapelten Kanten zur Entfernung des verschweißten Materials separiert werden.

Wie oben beschrieben wird die Siegelung zwischen einander

zugewandten Schichten von thermoplastischem Material verhältnismäßig langsam gebildet, z.B. über 1 bis 10 Minuten, während Druck auf die Kanten des Folienstapels aufgewandt wird, über den die Siegelung gebildet wird. Die erhaltenen Siegelungen sind recht unerwartet. Zunächst bewirkt der von

der Platte aufgebrachte Druck, wie er hier oben diskutiert ist, ein enges Zusammenhalten der einander zugewandten Folien und verhindert ein Schrumpfen und anderes Fließen des Materials während des Erwärmens. Der aufgewendete Druck verhindert ferner ein Verdicken der Siegelung. Als Folge hat

die so geformte Siegelung eine Breite, die wesentlich größer

als die Dicke einer Folie aus thermoplastischem Material ist. Typischerweise kann eine Siegelungsbreite von 25 bis 200 mal der Dicke einer thermoplastischen Folie erhalten werden.

Es wurde ebenfalls bemerkt, daß nach den obigen Beispielen hergestellte Siegelungen einen Festigkeitsgradienten haben, wobei eine erhöhte Kraft erforderlich ist, um die Siegelung aufzutrennen, wenn die Trennung sich vom Inneren der Siegelung zum Außenrand der Siegelung fortsetzt.

In Figur 13 ist eine bildliche Darstellung gezeigt, die von tatsächlichen Mikrofotographien hergestellt ist und eine Siegelung, die gemäß Erfindung gebildet ist, mit einer nach bekannten Verfahren hergestellten Siegelung vergleicht. In einem ersten Unterschied hat die erfindungsgemäße Siegelung eine diffuse Übergangszone zwischen einer ungesiegelten Zone 92 und einer gesiegelten Zone 94. Somit bildet sich der Kontakt zwischen einander zugewandten thermoplastischen Folien über eine gewisse Distanz unter den Folien aus, die im Bereich von 0,1 bis 10 mm sein kann. Man nimmt an, daß die diffuse Übergangszone 96 den Seperationsfestigkeitsgradienten beeinflußt und die Abwesenheit von Trennzonen 108, die unterbrochene Siegelungen darstellen, schaffen die hier festgestellte erhöhte Siegelungsstärke. Im Gegensatz dazu stellt die bekannte Siegelung 98 eine scharfe Trennlinie dar, die den übergang zwischen der ungesiegelten Zone 102 und der gesiegelten Zone 104 bildet.

Noch ein weiteres unerwartetes Resultat ist das Fehlen von Trennzonen oder Inseln in der gesiegelten Zone 94. Bei der

bekannten Siegelung 98 hat die gesiegelte Zone 104 viele Trennzonen 108, welche eine diskontinuierliche Siegelung zwischen den einander zugewandten thermoplastischen Folien bilden. Die bekannte Siegelung 98 tritt typischerweise dort auf, wo die Siegelung durch Anwendung von hohen Temperaturen

entlang von Kantenbereichen der Siegelung über verhältnismäßig

kurze Zeitabschnitte und ohne Abwendung von Druck entlang des Siegelrandes aufgewendet werden.

Claims

Patentanspruch

1. Eine Siegelung zwischen zwei Folien, von denen jede mindestens eine Seite von thermoplastischem Material hat, mit:

einer Übergangszone von etwa 0,1 is 10 mm, die eine ungesiegelte Zone zwischen dem thermoplastischen Material der Folien und einer gesiegelten Zone zwischen dem thermoplastischen Material der Folien trennt, wobei die Übergangszone einen verhältnismäßig kontinuierlichen Übergang von der ungesiegelten Zone zu der gesiegelten Zone schafft? und

wobei die gesiegelte Zone im wesentlichen durch Bereiche ununterbrochen ist, in denen das thermoplastische Material der Folien, welche die gesiegelte Zone bilden, ungesiegelt bleibt.