JP6252033B2 - 合成樹脂フィルムの接着方法、その装置および包装用パウチ - Google Patents

Description

本発明は合成樹脂フィルムの接着方法、その装置および包装用パウチに関し、ヒートシールバー等により加熱することなく、合成樹脂フィルム同士を接着できるようにしたものである。

合成樹脂フィルムは、液体や粉体などの流動性を有する内容物をはじめとして種々の内容物の包装袋に使用されており、合成樹脂フィルムの３方または４方をシールして袋状に構成される。
このような包装袋は、通常、ヒートシール性のあるポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルム等を最内層に備える積層合成樹脂フィルムを用い、対向させて重ね合わせ、シール部をヒートシールバー等によって融点以上に加熱することでヒートシールが行われている。
ヒートシールによる接着では、フィルム同士が接着されるまでヒートシールバー等によって押圧しておく必要があり、ヒートシールによる接着の高速化の障害となっている。また、フィルム同士を押圧する必要から、上下方向などに往復動する押圧装置が必要であり、振動や騒音の原因となる。

そこで、ヒートシールせずに合成樹脂フィルムを接着する方法として、特許文献１には、合成樹脂フィルムの接着すべき周縁部にコールドシール剤を塗布し、コールドシール剤同士を圧着することで接着することが提案されている。

特開平７-２９１３４２号公報

ところが、コールドシール剤を用いる場合であっても、合成樹脂フィルムへのコールドシール剤の塗布工程が必要であり、ヒートシールの場合に比べ塗布工程が増大するという問題がある。また、加熱の必要はないものの合成樹脂フィルムの接着すべき周縁部を押圧・保持する必要があり、上下方向などに往復動する押圧装置による振動や騒音の発生の問題もある。

本発明はかかる従来技術の有する課題を解決するためになされたもので、加熱の必要がなく、合成樹脂フィルムを重ね合わせた状態で連続的に高速で接着することができる合成樹脂フィルムの接着方法、その装置および包装用パウチを提供しようとするものである。

上記従来技術が有する課題を解決するため鋭意研究開発を進めたところ、包装用パウチなどに用いられる合成樹脂フィルムに対し、重ね合わせた状態で、回転圧着ロールを用いて冷間で厚み方向に圧縮成形すると、ロールの周速度と厚み方向の圧縮量がある範囲になると、合成樹脂フィルムの自己発熱による溶融が生じ、ヒートシールすることなく圧着した部分が接着される現象が生じることを見出し、本発明を完成したものである。
このような冷間で接着すべき部分を厚み方向に圧縮成形することにより接着する本発明の具体的な構成は、以下のとおりである。

すなわち、本発明の請求項１に記載の合成樹脂フィルムの接着方法は、ヒートシール性フィルム単層からなる、または、ヒートシール性フィルムを最内面に少なくとも含む合成樹脂フィルム同士を対向して重ねて一対の回転圧着ロール間に搬送し、前記合成樹脂フィルム同士を冷間で厚み方向に総厚みの２／３以上圧縮成形し、前記合成樹脂フィルムの自己発熱による接触界面での溶融によって、圧着される前記合成樹脂フィルム同士を接着するようにしたことを特徴とするものである。

本発明の請求項２に記載の合成樹脂フィルムの接着方法は、請求項１に記載の構成に加え、前記圧縮成形は、前記合成樹脂フィルムと前記回転圧着ロールとの少なくとも一方を前記合成樹脂フィルムの軟化点以下の温度に予熱して行うことを特徴とするものである。

本発明の請求項３に記載の合成樹脂フィルムの接着方法は、請求項１または２に記載の構成に加え、前記圧縮成形は、前記合成樹脂フィルムの樹脂流動を抑制して行うことを特徴とするものである。

本発明の請求項４に記載の合成樹脂フィルムの接着方法は、請求項１乃至３の何れかに記載の構成に加え、前記合成樹脂フィルムが、少なくとも最内面のヒートシール性フィルムからなる内面フィルムと外面側の前記内面フィルムより伸びが小さい延伸フィルムがラミネートされた積層合成樹脂フィルムであることを特徴とするものである。

本発明の請求項５に記載の合成樹脂フィルムの接着方法は、請求項４に記載の構成に加え、圧縮成形による前記積層合成樹脂フィルムの接着と同時に、前記積層合成樹脂フィルムを切断するフルカット加工、前記積層合成樹脂フィルムの途中まで切り込むハーフカット加工、前記積層合成樹脂フィルムを圧縮成形して外面に張り出す立体成形加工の少なくとも１つの加工を行うことを特徴とするものである。

本発明の請求項６に記載の合成樹脂フィルムの接着方法は、請求項１乃至５の何れかに記載の構成に加え、前記合成樹脂フィルムがパウチを構成することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項７に記載の合成樹脂フィルムの接着装置は、一対の回転圧着ロールを備え、前記回転圧着ロールの少なくとも一方の表面には、前記回転圧着ロール間に搬送され重ねられたヒートシール性フィルム単層からなる、または、ヒートシール性フィルムを最内面に少なくとも含む合成樹脂フィルム同士を冷間で厚み方向に総厚みの２／３以上圧縮成形し、圧着される前記合成樹脂フィルムの自己発熱による接触界面での溶融によって前記合成樹脂フィルム同士を接着する圧縮・接着型が設けられていることを特徴とするものである。

本発明の請求項８に記載の合成樹脂フィルムの接着装置は、請求項７に記載の構成に加え、前記圧縮・接着型は、前記回転圧着ロールへの装着部および前記合成樹脂フィルムへの加工部とから成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項９に記載の合成樹脂フィルムの接着装置は、請求項８に記載の構成に加え、前記加工部は、フランジ部を介して前記装着部に設けられていることを特徴とするものである。

本発明の請求項１０に記載の合成樹脂フィルムの接着装置は、請求項８に記載の構成に加え、前記加工部は、テーパー部を介して前記装着部に設けられていることを特徴とするものである。

本発明の請求項１１に記載の合成樹脂フィルムの接着装置は、請求項８乃至１０の何れかに記載の構成に加え、前記加工部は、角部を曲面状に形成したＲ部としたことを特徴とするものである。

本発明の請求項１２に記載の合成樹脂フィルムの接着装置は、請求項７乃至１１の何れかに記載の構成に加え、前記合成樹脂フィルムと回転圧着ロールの少なくとも一方を前記合成樹脂フィルムの軟化点以下の温度に予熱して圧縮成形する予熱手段を備えたことを特徴とするものである。

本発明の請求項１３に記載の合成樹脂フィルムの接着装置は、請求項７乃至１２の何れかに記載の構成に加え、前記接着装置の圧縮・接着型の加工部の表面を粗面としたことを特徴とするものである。

本発明の請求項１４に記載の合成樹脂フィルムの接着装置は、請求項７乃至１３の何れかに記載の構成に加え、前記合成樹脂フィルムが、少なくとも最内面のヒートシール性フィルムからなる内面フィルムと外面側の前記内面フィルムより伸びが小さい延伸フィルムがラミネートされた積層合成樹脂フィルムであることを特徴とするものである。

本発明の請求項１５に記載の合成樹脂フィルムの接着装置は、請求項１４に記載の構成に加え、回転圧着ロールに、前記積層合成樹脂フィルムを切断するフルカット加工部、前記積層合成樹脂フィルムの途中まで切り込むハーフカット加工部、前記積層合成樹脂フィルムを圧縮成形して外面に張り出す立体成形加工部の少なくとも１つの加工部を備えることを特徴とするものである。

本発明の請求項１６に記載の合成樹脂フィルムの接着装置は、請求項７乃至１５の何れかに記載の構成に加え、前記合成樹脂フィルムがパウチを構成することを特徴とするものである。
本発明の請求項１７に記載の包装用パウチは、少なくとも最内面のヒートシール性フィルムからなる内面フィルムと外面側の前記内面フィルムより伸びが小さい延伸フィルムとがラミネートされた積層合成樹脂フィルム同士を重ねて周囲の接着部位を接着して構成される包装用パウチであって、前記接着部位は、前記内面フィルムが、接着界面で溶融されて外側表面までは溶融されずに接着されていることを特徴とするものである。

本発明の合成樹脂フィルムの接着方法によれば、合成樹脂フィルム同士を対向して重ねて一対の回転圧着ロール間に搬送し、前記合成樹脂フィルム同士を冷間で厚み方向に圧縮成形し、前記合成樹脂フィルムの自己発熱による溶融によって、圧着される前記合成樹脂フィルム同士を接着するようにしたので、ヒートシールバー等によってヒートシールすることなく接着することができ、しかも回転圧着ロールで圧縮成形することで、振動や騒音を低減し高速で接着することができる。

また、本発明の合成樹脂フィルムの接着装置によれば、一対の回転圧着ロールを備え、
前記回転圧着ロールの少なくとも一方の表面には、前記回転圧着ロール間に搬送され重ねられた合成樹脂フィルム同士を冷間で厚み方向に圧縮成形して圧着される前記合成樹脂フィルムの自己発熱による溶融によって前記合成樹脂フィルム同士を接着する圧縮・接着型を設けたので、回転圧着ロールの表面に設けた圧縮・接着型で合成樹脂フィルム同士をヒートシールすることなく、圧縮成形で接着することができ、連続的に高速で接着することができる。
さらに、本発明の包装用パウチによれば、自己発熱による接触界面での溶融を利用して接着されていることから、合成樹脂フィルムの外側表面まで溶融していない接着部位を有する包装用パウチとすることができる。

本発明の包装用パウチの一実施形態にかかり、（ａ）は包装用パウチの正面図、（ｂ）は注出口部分の拡大横断面図である。 本発明の包装用パウチの一実施形態にかかる包装用パウチの部分拡大図である。 本発明の合成樹脂フィルムの接着方法の一実施形態にかかる２枚の積層合成樹脂フィルムに対する接着原理の概略説明図である。 本発明の包装用パウチの一実施形態にかかる接着部位の横断面の顕微鏡写真である。 本発明の合成樹脂フィルムの接着装置の一実施形態にかかる加工部および装着部の概略斜視図である。 本発明の合成樹脂フィルムの接着装置の一実施形態にかかるそれぞれ加工部および装着部の概略横断面図である。 本発明の合成樹脂フィルムの接着装置の一実施形態にかかり、組み合わせて行われる加工に用いる刃先の断面図およびロールの説明図である。 本発明の合成樹脂フィルムの接着方法の一実施形態にかかり、組み合わせて行われる立体成形の原理説明図である。

以下、本発明の合成樹脂フィルムの接着方法、その装置および包装用パウチの実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。
本発明の合成樹脂フィルムの接着方法は、合成樹脂フィルム同士を対向して重ねて一対の回転圧着ロール間に搬送し、重ねた合成樹脂フィルム同士を冷間で厚み方向に圧縮成形し、合成樹脂フィルムの自己発熱による溶融によって、圧着される合成樹脂フィルム同士を溶融した部分で接着するようにするものであり、ヒートシールバー等によるヒートシールとは異なり、冷間（常温）での圧縮成形で接着するものである。

なお、本発明の合成樹脂フィルムの接着方法での接着対象となる重ね合せるそれぞれの合成樹脂フィルムは、これまでヒートシールで内面フィルムを接着していた積層合成樹脂フィルム同士のほか、ヒートシールバー等のシール部材との溶融接触が発生しないことから、単層の合成樹脂フィルム同士への適用も可能となる。

本発明の合成樹脂フィルムの接着方法は、例えば図１、２に示した注出口２を有し、外側に張り出す立体成形加工が施された流路３などが形成された包装用パウチ１に適用される。
このような包装用パウチ１は、先ず、図示しないが２枚の合成樹脂フィルム１０、１０の両縁部をヒートシールしてサイドシール部（側部シール部）４を形成し、底部に２つ折にした底部フィルム５を挟んでヒートシールして底部シール部６が形成され、上縁部が開口した袋状（矩形状）の素材パウチが形成される。
次いで、この素材パウチに、本発明の合成樹脂フィルムの接着方法を適用して、包装用パウチ１の注出口２の周囲を囲む注出口シール部８を形成し、同時に、後述する注出口２を形成するフルカット加工、必要に応じてノッチを形成するフルカット加工、易開封溝２ａを形成するハーフカット加工、流路３を形成する立体成形加工の少なくとも１つの加工が同時に行われる。
このように、本発明の合成樹脂フィルムの接着方法と他の加工を行うことにより、従来、合成樹脂フィルムを搬送して製造されていた包装用パウチにおいて生じていた加工部位の位置のずれなどを防止することができる。
そして、この包装用パウチ１の上縁部の開口から内容物を充填した後、上縁部の開口がシールされて上部シール部７を形成することで密封状態とされる。
なお、包装用パウチ１には、必要に応じて模様が形成されたり、文字・点字などを張り出すように立体成形されたり、立体成形による滑り止めなどの成形も行われる。

この包装用パウチ１に用いられる合成樹脂フィルム１０は、例えば少なくとも最内面の伸びが大きい内面フィルム１１と外面側の伸びが小さい外面フィルム１２とがラミネートされた積層合成樹脂フィルムを用いるのが好ましい。
包装用パウチ１の積層合成樹脂フィルム１０は、最内面の伸びが大きい内面フィルム１１としてヒートシール性を有するフィルム、例えばポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルムなどが用いられ、外面側の伸びが小さい外面フィルム１２として、例えば延伸フィルムが用いられ、ナイロンフィルムのポリアミドフィルムやＰＥＴフィルムのポリエステルフィルムなどが用いられる。
なお、内面フィルム１１と外面フィルム１２の間、あるいは外面フィルム１２の外側に、さらに他の合成樹脂フィルム、或いはアルミニウム箔等の金属箔が積層されたものであっても良いし、外面フィルム１２の外側にアルミニウム等の金属蒸着層が形成されていても良い。

また、包装用パウチ１の積層合成樹脂フィルム１０では、通常、内面フィルム１１の厚さが６０〜２００μｍ程度とされ、外面フィルム１２の厚さが１０〜２０μｍ程度とされてラミネートされ、内面フィルム１１の方が外面フィルム１２より３〜２０倍程度厚くなっている。また、積層合成樹脂フィルム１０の総厚みが、他の層を含む場合は、それも含めて７０〜３００μｍ程度となっている。
なお、内面フィルムの伸びが大きいことを示す指標としては様々あるが、例えば、弾性率やヤング率が外面フィルムより小さいこと、あるいは、降伏伸度や破壊伸度が外面フィルムより大きいことなどが挙げられる。

このように、前述した合成樹脂フィルムを、少なくとも最内面の伸びが大きい内面フィルムと外面側の伸びが小さいフィルムがラミネートされた積層合成樹脂フィルムとし、積層合成樹脂フィルムに対して圧縮成形することで、積層合成樹脂フィルムの外側表面までは溶融させずに接着することが可能となり、内面フィルムの自己発熱による溶融によって、接着部位の外面フィルムに損傷を与えることなく、積層合成樹脂フィルム同士を容易、確実に接着することができる。

このような積層合成樹脂フィルム１０を用いた本発明の合成樹脂フィルムの接着方法は、図３（ｂ）に示すように、ロール圧着装置２０の上下１対の回転圧着ロール２１、２２を用い、これら回転圧着ロール２１、２２間に、積層合成樹脂フィルム１０、１０同士（内面フィルム１１、１１同士）を対向させて重ねて搬送し、接着したい接着部位１３を冷間で上方の回転圧着ロール２１の加工部２５（圧縮・接着型２３）で厚み方向に圧縮成形する。すると、圧縮した接着部位１３に自己発熱による溶融が生じ、この積層合成樹脂フィルム１０、１０の内面フィルム１１、１１の接触界面に生じる溶融によって、圧着されている積層合成樹脂フィルム１０、１０同士が接着部位１３で接着される。
すなわち、積層合成樹脂フィルム１０、１０同士を圧縮成形することで、自己発熱による溶融が接触界面で生じる現象を利用しており、ヒートシールによることなく、冷間（常温）で圧縮成形することで、積層合成樹脂フィルム１０、１０同士を振動や騒音を低減して高速で接着するようにしている。

この圧縮成形により自己発熱による溶融が生じる現象は、回転圧着ロール２１、２２の回転速度（周速度）にもよるが、積層合成樹脂フィルム１０、１０を総厚みの２／３以上厚み方向に圧縮した際に出現し、そのメカニズムは必ずしも明らかではないが、回転する回転圧着ロール２１、２２によって厚み方向に圧縮成形すると、接着部位には、線接触状態で高圧が作用し、接触界面での摩擦熱や材料自体の内部移動による内部発生熱などで自己発熱が生じ、これらによって溶融が生じ、圧着されている積層合成樹脂フィルム１０、１０同士が接着されて適宜冷却される。

このように、本発明の圧縮成形による合成樹脂フィルムの接着方法では、自己発熱による接触界面での溶融を利用して接着することから、合成樹脂フィルムの外側表面までは溶融させずに接着することが可能であり、単層の合成樹脂フィルム同士も接着することができる。
したがって、積層合成樹脂フィルム１０の内面フィルム１１だけで構成される単層の合成樹脂フィルムに対しても、回転する回転圧着ロール２１、２２によって厚み方向に圧縮成形することで接着することができる。

尚、後述するように実験では、直径１３０ｍｍの上下一対の回転圧着ロールを回転数２００ｒｐｍで回転駆動し、厚さが１５０μｍの積層合成樹脂フィルムを２枚重ねて、圧縮量を総厚みの２／３の２００μｍとして１００μｍまで上方の回転圧着ロールに装着して設けた圧縮・接着型の加工部によって圧縮成形を行ったところ、接着すべき接着部位で溶融が生じ、接着がなされた。
この接着部位１３の横断面を顕微鏡で確認したところ、図４に顕微鏡写真を示すように、接着部位１３では、積層合成樹脂フィルム１０、１０の内面フィルム同士の界面が存在せず、完全な溶融状態で接着されていることが確認できた。なお、接着部位１３以外には、明確な界面が見られ、溶融による接着面とはならなかった。

このような合成樹脂フィルムの接着方法では、接着が生じる圧縮成形の条件は、合成樹脂フィルムの材質、層構成、厚み等によって、回転圧着ロールの周速度（Ｖｍｍ／ｓ）と重ね合わせた合成樹脂フィルムの総厚みに対する圧縮量（Ｄ％）を決定すれば良い。

また、合成樹脂フィルム１０を冷間で厚み方向に圧縮成形する際、図３（ｂ）に示すように、圧縮した接着部位１３は圧縮量が重ねた２枚の合成樹脂フィルム１０、１０の総厚みの２／３以上と大きいことから、回転圧着ロール２１の加工部２５（圧縮・接着型２３）と回転圧着ロール２２への噛み込みによる搬送が円滑に行われないと、噛み込まれなかったフィルムが上流側に流動し、強い剪断によってフィルム切れが発生し易くなる。
そこで、回転圧着ロール２１に装着され、合成樹脂フィルム１０、１０の接着部位１３を圧縮成形して接着する圧縮・接着型２３の加工部２５の表面に、回転軸方向と平行に溝（図示せず）を形成することで、回転圧着ロール２２との圧縮成形と解放とが繰り返され、フィルムの流動が生じないようにすることが可能となる。

このような回転圧着ロール２１、２２による合成樹脂フィルム１０、１０の接着部位１３の圧縮成形と接着は、例えば、前述した素材パウチに注出口２を形成して包装用パウチ１とする際に、注出口２の周囲をシールするために採用される。この場合、図５に示すように、回転圧着ロール２１の表面に装着する圧縮・接着型２３は、装着部２４と圧縮成形および接着を行う加工部２５とを備えて構成されており、圧縮・接着型２３の加工部２５が接着すべき接着部位１３の形状に応じて任意の形状を有し、回転圧着ロール２１（２２）に着脱することで、異なる形状に簡単に対応して接着できるようにしてある。
そして、前述した圧縮・接着型２３は、回転圧着ロール２１、２２の少なくとも一方の表面に装着して設けられる。

また、回転圧着ロール２１（２２）の圧縮・接着型２３は、図６（ａ）に示すように、加工部２５の角部を曲面状に形成したＲ部２６を形成して、合成樹脂フィルム１０、１０の噛み込みを確実に行うようにし、或いは、加工部２５の両側に圧縮成形によるフィルムを押えるフランジ部２７を形成して、いずれも回転圧着ロール２１（２２）の回転方向の上流側にフィルムが残る剪断力に起因するフィルム切れを防止することもできる。

また、回転圧着ロール２１（２２）の圧縮・接着型２３としては、図６（ｂ）に示すように、加工部２５の両側に圧縮成形によるフィルムを押えるための傾斜部（テーパ部）２８を形成して、同様に、回転圧着ロール２１（２２）の回転方向の上流側にフィルムが残る剪断力に起因するフィルム切れを防止することもできる。

このようなフィルム切れの防止のため、合成樹脂フィルムの樹脂流動を抑制して行うことが有効であり、例えば加工部２５の表面にブラスト処理を施して摩擦係数を増大することで、確実に噛み込ませて圧縮成形することができ、合成樹脂フィルムにシワ等が発生することを防止して接着することができる。

また、本発明の合成樹脂フィルムの接着方法では、合成樹脂フィルムをヒートシールバー等によって融点以上に加熱してヒートシールする必要はなく、圧縮成形によって生じる自己発熱による溶融を利用するが、合成樹脂フィルム１０、１０を予め予熱したり、回転圧着ロール２１、２２を予熱することで、合成樹脂フィルム１０、１０の自己発熱による溶融を促すことができ、一層確実に接着することができる。

この合成樹脂フィルム１０、１０の予熱や回転圧着ロール２１、２２の予熱は予熱手段として、図示省略したが、熱風による加熱装置を設けたり、回転圧着ロール２１、２２内にヒータなどを内蔵して予熱できるようにすれば良く、予熱温度は、積層合成樹脂フィルムでは内面フィルム、また、単層合成樹脂フィルムではそのフィルムの軟化点以下であれば良く、圧縮成形による接着に必要な条件（回転圧着ロールの周速度や圧縮量）を緩和して確実に接着することが可能となる。

また、本発明の合成樹脂フィルムの接着方法は、ロール圧着装置２０の一対の回転圧着ロール２１、２２に合成樹脂フィルム１０、１０を搬送して、１回転中に加工部２５で圧縮成形することで接着が行われるが、この回転圧着ロール２１、２２の１回転中に他の加工を組み合わせることができる。
そして、この他の加工においても、これらの加工性の点から前述した積層合成樹脂フィルムが好ましく、積層合成樹脂フィルム１０、１０を切断するフルカット加工、積層合成樹脂フィルム１０、１０の厚さ方向の途中まで切り込むハーフカット加工、積層合成樹脂フィルム１０、１０を圧縮成形して外面に張り出す立体成形加工の少なくとも１つの加工を加えることができる。
このように本発明の合成樹脂フィルムの接着と他の加工を同時に行うことで、包装用パウチ１を製造する際のこれらの加工に伴うずれを防止して、高精度に加工と接着を行うことが可能となる。

本発明の合成樹脂フィルムの接着方法と同時に行うフルカット加工は、例えば積層合成樹脂フィルム１０、１０を切断する加工であり、注出口２を形成して包装用パウチ１とする際に、所定の形状の注出口２、易開封溝２ａの開封を容易にするノッチ２ｂを形成にするために行われる。このフルカット加工は、図７に示すように、ロール圧着装置２０の回転圧着ロール２１のフルカット加工部３１で加工され、このフルカット加工の切断を包装用パウチ１の注出口２、ノッチ２ｂの形状に応じて行う。

また、本発明の合成樹脂フィルムの接着方法と同時に行うハーフカット加工は、注出口２を形成して包装用パウチ１とする際に、例えば積層合成樹脂フィルム１０、１０に厚さ方向途中まで切込みを入れるための加工であり、包装用パウチ１の注出口２を開口し易くする易開封溝２ａを成形するための加工として行われる。
このハーフカット加工は、図７に示すように、ロール圧着装置２０の回転圧着ロール２１のハーフカット加工部３２で加工される。このハーフカット加工も包装用パウチ１の注出口２や流路３の位置に対応して行う必要があり、回転圧着ロール２１、２２の１回転中に行うことで、位置ずれの問題を生じることなく加工することができる。

この２枚の積層合成樹脂フィルム１０、１０のそれぞれに行うハーフカット加工は、注出口２の易開封溝２ａを成形する場合に、両側（表裏）の易開封溝２a、２ａの位置を易開封に支障のない範囲でわずかにずらして行うようにし、この場合、ロール圧着装置２０の回転圧着ロール２２にもハーフカット加工部３２を設け、例えば、表裏に配置した積層合成樹脂フィルム１０、１０で加工位置を１ｍｍ程度ずらして行う。
これにより、ハーフカット加工による切り込み過ぎ等による影響を回避することができる。

尚、ハーフカット加工による加工位置を表裏でずらして行うのに加え、片側に１箇所の易開封溝２ａを成形し、他方側では、片側の１箇所の易開封溝２ａを挟む両側に少なくとも２箇所など複数個所の易開封溝２ａ、２ａを成形するように表裏のハーフカット加工位置をずらすことで、切り込み過ぎによる問題を解消することができる。
このようにハーフカット位置をずらして複数本の易開封溝２ａを設けると、開封時の引き裂き方向を安定して誘導することができる。

さらに、本発明の合成樹脂フィルムの接着方法と同時に行う積層合成樹脂フィルム１０、１０を圧縮成形して外面に張り出す立体成形加工は、例えば、注出口２を形成して包装用パウチ１とする際に前記注出口２に流路３を形成するために行われる。この立体成形加工は、図７及び図８に示すように、冷間で立体成形したい部位をロール圧着装置２０の回転圧着ロール２１の立体成形加工部３３によって厚み方向に圧縮成形すると、圧縮した部位が圧力を解放した後に、伸びの小さい外面フィルム１２側に張り出す現象が生じ、張出し部３４となることを立体成形の原理とするものである。

この圧縮成形による伸びの小さい外面フィルム１２側への張り出し現象は、包装用パウチ１のように、積層合成樹脂フィルム１０の内面フィルム１１、１１同士を対向させて重ねた状態（少なくとも立体成形する部位は貼り合わせていない状態）で厚み方向に圧縮成形した場合であっても、それぞれの積層合成樹脂フィルム１０、１０が、伸びの小さい外面フィルム１２、１２側に張り出す現象が起こる。この場合、両側、或いは片側から厚み方向に圧縮成形する場合のいずれであっても、厚み方向に３０％程度圧縮成形することで、それぞれの伸びの小さい外面フィルム１２、１２側に張り出すように立体成形して包装用パウチ１の注出口２に流路３を形成することができる。

この積層合成樹脂フィルム１０、１０を総厚みの３０％程度圧縮した際に出現する張出し現象は、そのメカニズムは必ずしも明らかではないが、厚み方向に圧縮すると、変形するのは、専ら伸びの大きい内面フィルム１１であって、圧縮された面から押し出されるように大きく伸び、伸びの小さい外面フィルム１２はラミネートされていることから内面フィルム１１の伸びに応じて伸ばされるが、圧縮力を取り除いた後、内外面フィルム１１、１２の厚みが復元する際の挙動において、内面フィルム１１の復元が大きく、外面フィルム１２の復元はわずかであり、外面フィルム１２に剪断変形的な伸びの影響が残るなどの内外面フィルム１１、１２の間で何らかの違いがあるためと考えられる。

また、この積層合成樹脂フィルムの厚み方向への圧縮成形加工では、冷間で厚み方向に総厚みの３０％程度圧縮することで、外面フィルム１２、１２側に張り出すようにできることから、図８に示すように、前述したロール圧着装置２０の回転圧着ロール２１で行われるが、少なくとも回転圧着ロール２１、２２の一方に立体成形加工部３３を設けることにより張出し部３４を立体成形することができる。
なお、ロール圧着装置２０のフレームや回転軸受機構、駆動機構などの構成は、従来から使用されているものを適用すれば良く、具体的な説明は省略する。

特に、積層合成樹脂フィルム１０、１０を一対の回転圧着ロール２１、２２によるロール圧着装置２０で圧縮成形する場合には、回転圧着ロール２１、２２による加工が点接触または線接触でなされることから、パンチとアンビル（受け台）を面接触させて加工する平面プレス加工装置に比べ、接触面積を非常に小さく、必要な成形力を簡単に加えることができるとともに、装置自体を小型化し、フレームなどの構造を簡素化することができ、省エネルギー化を図ることができる。さらに、プレスの間欠的な往復運動がなくロールの回転によって加工するので、積層合成樹脂フィルム１０、１０を搬送しながら連続的に成形することができ、装置の振動を抑制することもできる。

この積層合成樹脂フィルムの立体成形加工では、冷間での厚み方向への圧縮成形割合が総厚みの３０％程度となるように、ロール圧着装置２０では、立体成形加工部３３の回転圧着ロール２２に対する加工代を調整することで、２枚重ね合わせた積層合成樹脂フィルム１０、１０のそれぞれの外面フィルム１２、１２の外面側に張出し部３４、３４を確実に張り出させることができる。
なお、立体成形における圧縮成形割合が総厚みの５０％程度を越えると、積層合成樹脂フィルム１０、１０にクラックが生じたり破断したりするおそれが出てくる。

ロータリー加工においては、加工位置が逐次回転方向に移動するため、回転方向（図中の矢印方向）の下流側にフィルムを押し出す作用が累積する。前述した原理から推定すると、圧縮成形部からフィルムを押し出そうとする力が大きいほど立体成形の張り出し量も大きくなると考えられ、この点でもロータリー加工による製造が好適である。
ただし、回転方向の下流側にフィルムを押し出す作用の累積が大きくなりすぎると、フィルムに皺やクラックが生じることがあるので、回転方向に沿って加工と解放とが繰り返されるように、加工部２５を適宜の長さに区切って配置することが望ましい。

また、この積層合成樹脂フィルムの立体成形加工では、立体成形加工部３３表面の摩擦力が立体成形の張り出し量に影響し、前記立体成形加工部３３を構成する金属の平坦面のままよりも摩擦力を増加させた方が張り出し量が大きくなり、立体成形加工部３３表面にブラスト加工等を施して粗面化することが好ましい。

内面ポリエチレンフィルム（１５０μｍ）、外面延伸ナイロンフィルム（１５μｍ）、
（総厚み：１６５μｍ）、幅：１０５ｍｍ、長さ：２００ｍｍの積層合成樹脂フィルムを作成した。
そして、この積層合成樹脂フィルムの内面同士を対向させて重ね、ロール圧着装置の上方回転圧着ロールと下方回転圧着ロールの間に供給し、前記上方回転圧着ロールの表面に装着した図５に示す圧縮・接着型により、冷間で厚み方向に圧縮成形、接着を行った。
尚、この時の上方及び下方回転圧着ロールの直径は１３０ｍｍ、回転数は２００ｒｐｍ（周速度Ｖ：８１．７ｍ／分）、上方回転圧着ロールの加工部による厚み方向への圧縮量は積層合成樹脂フィルムの総厚みの２／３の２００μｍ、積層合成樹脂フィルム同士の接着部の幅は２ｍｍ、長さ（積層フィルム品供給方向）は５０ｍｍとした。
この積層合成樹脂フィルム同士を接着した実験フィルムの接着部位の直線部分１５ｍｍを選択し、その直線部分と同方向のシール強度をテンシロン万能試験機ＲＴＧ−１３１０［(株)エー・アンド・デイ製］で計測し、接着部の断面状態（凝集、層状）を顕微鏡写真で確認した。
その結果、接着部位のシール強度は１．０ｋｇ／１５ｍｍ幅でシール強度を有し、断面状態は積層合成樹脂フィルム同士の界面が存在せず、完全な溶融状態で接着されていることが確認できた。

１ 包装用パウチ（スタンディングパウチ）
２ 注出口
２ａ 易開封溝
２ｂ ノッチ
３ 流路
４ サイドシール部
５ 底部フィルム
６ 底部シール部
７ 上部シール部
８ 注出口シール部
１０ 積層合成樹脂フィルム（合成樹脂フィルム）
１１ 内面フィルム
１２ 外面フィルム
１３ 接着部位
２０ ロール圧着装置
２１ 回転圧着ロール
２２ 回転圧着ロール
２３ 圧縮・接着型
２４ 装着部
２５ 加工部
２６ Ｒ部
２７ フランジ部
２８ 傾斜フランジ部（テーパ部）
３０ ロータリー加工装置
３１ フルカット加工部
３２ ハーフカット加工部
３３ 立体成形加工部
３４ 張出し部

Claims (17)

1. ヒートシール性フィルム単層からなる、または、ヒートシール性フィルムを最内面に少なくとも含む合成樹脂フィルム同士を対向して重ねて一対の回転圧着ロール間に搬送し、前記合成樹脂フィルム同士を冷間で厚み方向に総厚みの２／３以上圧縮成形し、前記合成樹脂フィルムの自己発熱による接触界面での溶融によって、圧着される前記合成樹脂フィルム同士を接着するようにしたことを特徴とする合成樹脂フィルムの接着方法。
2. 前記圧縮成形は、前記合成樹脂フィルムと前記回転圧着ロールとの少なくとも一方を前記合成樹脂フィルムの軟化点以下の温度に予熱して行うことを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂フィルムの接着方法。
3. 前記圧縮成形は、前記合成樹脂フィルムの樹脂流動を抑制して行うことを特徴とする請求項１または２に記載の合成樹脂フィルムの接着方法。
4. 前記合成樹脂フィルムが、少なくとも最内面のヒートシール性フィルムからなる内面フィルムと外面側の前記内面フィルムより伸びが小さい延伸フィルムがラミネートされた積層合成樹脂フィルムであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の合成樹脂フィルムの接着方法。
5. 圧縮成形による前記積層合成樹脂フィルムの接着と同時に、前記積層合成樹脂フィルムを切断するフルカット加工、前記積層合成樹脂フィルムの途中まで切り込むハーフカット加工、前記積層合成樹脂フィルムを圧縮成形して外面に張り出す立体成形加工の少なくとも１つの加工を行うことを特徴とする請求項４に記載の合成樹脂フィルムの接着方法。
6. 前記合成樹脂フィルムがパウチを構成することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の合成樹脂フィルムの接着方法。
7. 一対の回転圧着ロールを備え、前記回転圧着ロールの少なくとも一方の表面には、前記回転圧着ロール間に搬送され重ねられたヒートシール性フィルム単層からなる、または、ヒートシール性フィルムを最内面に少なくとも含む合成樹脂フィルム同士を冷間で厚み方向に総厚みの２／３以上圧縮成形し、圧着される前記合成樹脂フィルムの自己発熱による接触界面での溶融によって前記合成樹脂フィルム同士を接着する圧縮・接着型が設けられていることを特徴とする合成樹脂フィルムの接着装置。
8. 前記圧縮・接着型は、前記回転圧着ロールへの装着部および前記合成樹脂フィルムへの加工部とから成ることを特徴とする請求項７に記載の合成樹脂フィルムの接着装置。
9. 前記加工部は、フランジ部を介して前記装着部に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の合成樹脂フィルムの接着装置。
10. 前記加工部は、テーパー部を介して前記装着部に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の合成樹脂フィルムの接着装置。
11. 前記加工部は、角部を曲面状に形成したＲ部としたことを特徴とする請求項８乃至１０の何れかに記載の合成樹脂フィルムの接着装置。
12. 前記合成樹脂フィルムと回転圧着ロールの少なくとも一方を前記合成樹脂フィルムの軟化点以下の温度に予熱して圧縮成形する予熱手段を備えたことを特徴とする請求項７乃至１１の何れかに記載の合成樹脂フィルムの接着装置。
13. 前記接着装置の圧縮・接着型の加工部は、表面を粗面としたことを特徴とする請求項７乃至１２の何れかに記載の合成樹脂フィルムの接着装置。
14. 前記合成樹脂フィルムが、少なくとも最内面のヒートシール性フィルムからなる内面フィルムと外面側の前記内面フィルムより伸びが小さい延伸フィルムがラミネートされた積層合成樹脂フィルムであることを特徴とする請求項７乃至１３の何れかに記載の合成樹脂フィルムの接着装置。
15. 回転圧着ロールに、前記積層合成樹脂フィルムを切断するフルカット加工部、前記積層合成樹脂フィルムの途中まで切り込むハーフカット加工部、前記積層合成樹脂フィルムを圧縮成形して外面に張り出す立体成形加工部の少なくとも１つの加工部を備えることを特徴とする請求項１４に記載の合成樹脂フィルムの接着装置。
16. 前記合成樹脂フィルムがパウチを構成することを特徴とする請求項７乃至１５の何れかに記載の合成樹脂フィルムの接着装置。
17. 少なくとも最内面のヒートシール性フィルムからなる内面フィルムと外面側の前記内面フィルムより伸びが小さい延伸フィルムとがラミネートされた積層合成樹脂フィルム同士を重ねて周囲の接着部位を接着して構成される包装用パウチであって、
    前記接着部位は、前記内面フィルムが、接着界面で溶融されて外側表面までは溶融されずに接着されていることを特徴とする包装用パウチ。