JPS58134744A - 包装材料をヒ−トシ−ルする方法及び装置 - Google Patents

包装材料をヒ−トシ−ルする方法及び装置

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JPS58134744A
JPS58134744A JP57177486A JP17748682A JPS58134744A JP S58134744 A JPS58134744 A JP S58134744A JP 57177486 A JP57177486 A JP 57177486A JP 17748682 A JP17748682 A JP 17748682A JP S58134744 A JPS58134744 A JP S58134744A
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sealing
protrusion
laminate
heat
working surface
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JP57177486A
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レナト・セトレリ
ハンス・セルベルグ
ギユイラ・バラ
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Tetra Pak International AB
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Publication date
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Publication of JPH0242055B2 publication Critical patent/JPH0242055B2/ja
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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】 本発明は、シール帯域内の熱可塑性材料の外層を互いに
接触させてこれらを一時的にシール温度に加熱する外側
の熱可塑性材料の層を壱する包本積装品をヒートシール
する方法に関する。
本発明はまた、積層品に押し付けることができる作用面
を備えた細長いシールジョーｒ具備する包装積層品をヒ
ートシールする装置１ＫＩＩＩＩする。
使い捨て方式の包装容器は、牛乳、果実飲料等に用いら
れ、一般に積層包装材料で作られる。
包装材料は、両側を均質のプラスチック材料の薄い層で
傍われた、中央の比較的かたい支持層全具備する。この
材料は、アルεニウムはくまたはその他の材料會員９ｇ
＋ることもできる。この型の全ての包装積層品に共通の
特徴は、これらがその外側、少なく共；内容物に面する
側に熱可塑性材１．、： 料・通常はｙｊ？　ＩＪ　、１，７“０層に具備し・そ
れ１つて互いに対向、、（、て置かれた積層品０二つの
部分を熱と圧力とによ、って−緒に液密状態にシールで
１ きることである。
シールが所望の強さと液密度とを得るためには、−緒に
シールすべき二つの熱可塑性の層が必ず清浄で不純物の
無いことが必要である。このような場合には熱可塑性の
各層のを全な融合を得ることができ、その結果、強さと
密封度の点から見て最適のシールが４たらされる。熱可
塑性の層の上には通常、熱可塑性の層の押出しと共に包
装積階品士に形成される薄い酸化物の被膜が存在するた
めに熱可塑性の各層の完全な融合が往々にして阻害され
、従ってシールは理論的には可能な強さと密！１度とを
得られない。熱可塑性の層の表面には、例えば、更にシ
ールを阻害する内容物の残留物のような別の種類の不純
物も生ずる可能性がする。
これは、内容物が在る間に積層材料のシールが行われる
、即ちシールを行い得る前に互いに対向して置かれた熱
可塑性材料の表面間のすきまから内容物を先ず押し出さ
なけれはならない、という形式の包装製造に特有の問題
である。しかし実際問題として内容物は完全には絞り出
されずに微量の残留物が残り、これがシールを弱める。
本発明の目的は、前述の全ての難点が回避され且つ得ら
れたシールが最適の性状を有するように前述の形式の包
装＆層品ｔヒートシールすることのできる方法を提供す
るととＫある。
本発明の更に目的とするところは、たとえ包装積層品が
例えば、酸化物、包装内容物の残留物、あるいはきよう
雑物のような不純物で横われていても最適なシールを可
能とする包装槓Ｊｉ１１ｉ品をヒートシールする方法を
提供することにある。
本発明の以上その他の目的は、シール帯域内の熱可塑ｉ
材料の外層を互いに接触させてこれらを一時的にシール
温度に加熱する外側の熱可塑性材料の層を有する包゛に
積層品をヒートシールする方法にお（・て、シール帯域
の限定された線状＊練肉の熱可塑性の層が互いに強力に
押さねるため溶融熱可塑性材料が＃配領域からシール帯
域の隣接領域へ流出することを特徴とする本発明によっ
て達成されている。εの方法によれは、溶融熱可塑性材
料は、線状領域からシール帯域の隣接部分へ押しやられ
る間に、可能な限りの不、純物金混入連行し、一方、互
いに対向して置かれた積層品の二つの熱可塑性の層は、
完全な融合が達成される程度Ｋまで効果的に混合される
。線状領域内には不純物の無い非常に薄い熱可塑性の層
のみが残り、これが包装積層品の支持層と密着し、一方
シール帯域の隣接領域内では双方の熱可塑性の鳩からの
良く混合された熱可塑性材料のたい棟部分によって優れ
た強さと密封度が保証される。
本発明によるこの方法の好適な実施例はさらに、特許請
求の範囲第２項および第６項に明示された％黴を具えた
ものである。
本発明の更に目的とするところは、前述の形式の包装積
層品をヒートシールする装置を提供することにある。こ
の装置は、シールされるべき材料がたとえ完全に不純−
の無いものでなくても、最適な性状のシールが得られる
ことを保証するものである。
本発明の更にまた目的とするところは、既知の装置に慶
、つた不利点がなく、−針が簡単で信頼性のある包装積
層品をヒートシールする装置１を提供することにある。
更にこの装置は、これを剃知の形式の包装機械に使用し
且つ低いコストで製造し得るものでなければならない。
本発明の以上その他の目的は、積層品に押し付けること
ができる作用面を備えた細長いシールショーを具備する
包＆績廣品をヒートシールする装置において、作用面が
ほぼ線状の突起ｔｉすること倉特黴とする本発明によっ
て達成されている。
前配突起即ち細長い高くなった面ｒシールショーに設け
ることにより、組み合わされた二つの包装積層品に押し
付けられた時に、積層品が非常に高い圧力で互いに押し
付けられる線状もに分を廟するシール帯域を作るショー
が得られる。シールジョーには線状突起のみならず隣接
領域會も含む積１−品を加熱する領域が具備されている
ので、加熱された熱可塑性材料は線状領域から隣接唄域
へ高速で押しやられ、それにより既述のように効果的な
混合と、従って優れたシールが得られる。本発明による
この装部の鼾゛適な実施例は更に、特許請求の範囲第６
項ないし第９項に明示された特徴を具えたものである。
本発明によるこの方法ならびにこσ）装置の好適な実施
例を、本発明の理解に必要な要素を示すだけの添付略図
について、ここで特に拝細に説明する。
第１図に示す包装積層品は、牛乳およびその他の飲料の
包装にしばしに用いられる形式のものである。この包装
積層品は全体の厚さが０．４ないし０．５１１１で、繊
維状物質の中央支持層１を具備し、この層１はその両側
を熱可塑性材料、特にポリエチレン、の比較的薄い均質
な層２．３で、覆われている。外側のプラスチック層３
の一方と支持層１との間には更にアルミニウムはくの層
４がしはしは存在し、この層は熱可塑性材料（図示せず
）Ｋよって支持層に接合され、外側の均質な層３によっ
て守全に６１われる。外側の熱可塑性の鳩２．３がある
ために、互いにシールされるべき各部分を一緒に押し付
け、同時に熱可塑性材料をその溶融温度に１で加熱する
ことにより、包装積層品を容易にヒートシールすること
ができる。本発明による方法および装置によって他形式
の包装積層品をシールすることももちろん可能であるが
、その包装積層品は熱可塑性材料の層全備先なけれはな
らない、ということが前身て必要である。
第２図は本発明による装部のシールジョー５の断面を部
分的に示す。シールショー５は、電気的に不導性の材料
で作られ、導電性の材料、なるべくなら銅、の棒７が挿
入される溝を、一方の側面に具えた本体６を具備する。
本体の一方の側面の中央に位置する棒７は、本体６の周
囲の部分と共にシールショー５０作甲面８を形成する。
加工面８には、棒Ｔ内に形成された線状突起９が設けら
れる。実記９は、断面がほぼ長方形であり、高さが積層
品の厚さの肌２ないし０．８倍、なるべくは０．５倍、
の範囲であり、幅が包装槓１−品の岸さにほぼ轡しいも
のである。かくしてシールショー５０作用面８は積層品
を加熱する中央に在る領域を具備し、これに一方では線
状突起９が、また他方では突起の側に少なく共一つの隣
接値域が具えられる。アルミニウムはくを含む積層品の
高周波溶接を可能とするために、棒Ｔ内の材料を介して
、積層品を加熱する領域ｔ−＾周波方式などの１．源に
接続することができる。アルミニウムはくまたはその他
の導ｗ竺の階を含まない包装積層品を一緒に接合すべき
場合には、積層品を加熱する領域または棒７を加熱し、
また例えば電気抵抗材料でこれを構成することもできる
。
本発明によるシールショーは、材質ならびに形式の異な
った包装容器のシールの必要条件を満たすために、本発
明の概念の範囲内ア、これを種々の方法で修正すること
ができる。この種の代表的な修正として、有害な温度上
昇、あるいは加熱されてはならない隣接領域への好まし
くない熱の拡散を防止する冷却剤、例え、ば水、の１個
以上の導一 管をシールショーに設ける。ことができる。シールショ
ーを、相互に動き得る輝つかの部分として設計すること
もできる。例え、、？′、突起９２両側にあるシールシ
ョーの部分を、突起９に対して動Ｓ得るようにし且つ材
料に向かう□方向にばね荷重！かけ、それによって適切
な接触圧力が自動的に生ずるようにすることができる。
シーをショーはこれを二重にすることができ、換言すれ
に、乱いにある距離を曾いて配設された前述の形式の２
個の本体を具備することができる。この実施例は、包装
材料のチューブが密封さ五る、即ち二つの横断帯域でシ
ー〜され且つ哀れらの間で切断される場合の本体の間や
空間でナイフま痘はその他側等かの適当な切断装置をそ
の時に作動させることができるからである。
第６図は、本発明による方法と装置とに２って二つの包
装積層品を一緒にシールする際のシール順序を示す。二
つの包装積層品１０．１２（または折り畳まれた同じ包
装積層品の二つの部分）が、シールに備えて、それらの
外側の熱１」塑性の層３が互いに対向するように接合さ
れている。包装積層品は、シールショー５と、包装槓Ｊ
−品の反対側に烹向して位ｆｉ；−する対向ショー１２
（一点鎖線で示す）とによりセー緒に押し付けられる。
このシ対向ショー１２には積１−品１１に対向して位置
する平らな作用面が設けられる。ショー５．１２は液圧
式または機械式の駆動装置によって往復運動できるよう
にして包装機械のフレーム（図示セス）に懸架され、こ
れによりシールの際ある程駅の調節可能な力でこれらを
一緒に押し付けることが□できる。ショーが互いに向き
合って動き、その間に置かれた包装積層品１０．１１を
一緒に押し付は始めると同時にシールジョー５の１１７
′が高周波電源に接続される。このようＫして包装積層
品の□アルミニウム鳩４内に交番磁界が誘導され、それ
によってこれらが棒７の表面に対応する領域内で隣接す
る熱可塑性の層の溶融温度よりかなり高い温度にまで加
熱される。生成された熱はアルミニウム層間に位置する
熱可塑性の層３に直接伝達さへそれＫよってこれらが溶
融し、流体となる。包装積層品を突起９と同じ高さで一
緒に押しやる高い圧力（約１００に＃／ｃＨ１”）のた
めに、溶融熱可塑性材料はシール帯域１３．１４全体の
中の高圧の領域１３から隣接部分１４に走り、または流
れ込□む。
シール帯域１３．１４の外方の領域で互いに対向して位
置する熱可塑性の層３は引き続き固体の状態を保ち、互
いに対向して押し付けられるので、溶融熱可塑性材料は
七糺以上シール帯緘外方に流出できずに参照番号１４で
示される二つの領域に留まり、ここで細長い圧力領域１
３と平行に延びるふくらみ部分１５を形成し、その中で
互いにシールされた二つの層が混合される。領域１３内
には表面の凹凸等のために絞り出され侍ｔＣい微量のプ
ラスチック材料のみが残り″、一方、この領域の両側に
形成されたふくらみ部分１５ｒ（はよく混合されたプラ
スチックの余剰分が包含され、実用上充分な強さのシー
ルが二つの層の間に得られる。
領域１３から領域１４に至る流′れが非常圧速いので、
流動するプラスチック材料内に住する乱流によって互い
に対向して位置する二つの１−の間からのグラスチック
材料のよい混合が保鉦され、したがって表面に存在する
いかなる表面酸化物ま゛たはその他ｄ不純物（例えは包
装内容物の残留物からの）で本グラスチック内に効果的
に混合さｒｌそれ故シールの強さヲ損うような不純物の
いかなる凝集性の膜も残存することがない。
ある種の充てん物と共に使用するには、より幅広く且つ
平たんなふくらみ部分１５を得るために溶融熱可塑性材
料の流れｔ突起部分から吏に遠方へ移行することが有利
であろう、この手法によれば、前述の実施例に比べて更
に円滑且つ柔軟性のおるシールを達成することが可能で
ある。またこれによって、シールをより強め、突出した
外力の「攻撃点」となるものが作られないような、より
直線酌なシール・エツジが得られる。
前述の利点は、突起９の縦方向の縁の一方が作用面８の
加熱領域の一方の縁と概ね合致しく第４図）、それによ
って突起９に隣接する加熱領域が突起の他の側の作用面
８０レベルより高いレベルに置かれる本発明の＃２奥権
例によって達成される。本発明の第２実施例の更に特徴
とするところによれは、加熱区域のレベルと突起９のレ
ベルとの間の距離は、前記加熱区域と突起９の他の側の
作用面８のレベルとの間の距離にほぼ等しく、換言すれ
ば距離ａは距離すとほぼ同等である（第４図）。
本発明による装置の第２夾施例が用いられる場合には、
加熱区域に対する突起９の非対称的な位置決めにより、
溶融熱可塑性材料の流れの絶対的に多くの部分が突起の
加熱される＠に向けて指向される。加熱区域が高い位置
（本発明の第１実施例に比べて）にあることＫより、加
熱区域の外側に在り従って固体の状ｗｓＫある熱可塑性
の階に刺違する前の熱可塑性材料の流れに、より小さく
、より細長い空間が残される。従って突起９の直前にあ
る高圧帯域から絞り出された熱ｂ］塑性材料の細長いふ
くらみ、またはたい横部分１５は、ふくらみ部ｒより柔
軟性のあるものとし、シールショーに強力なものとする
、より平たんで細長い断面形状を与えられる。
さらに、溶融熱可塑性材料のふくらみ、あるいはたい横
部分１ｓ＝、、ｔ＊ｉされた線状の外見を共えることを
保証する゛　２、レール帯域１３．１４の外ｌＩＫ位置
する二つのプラ、ステック柚層品の部分を冷却すること
もできる。これは、シール領域の外＠に位置して中に液
体ｔｆ！ｉす冷却碍管ｋ　２４ｍのショー５．１２に設
けるか、あるいは内容物の外に同時に力を加えて行われ
る形式のシールの場合、包装積層品の隣接部分を内容物
で冷却させるか、のいずれかによって達成することがで
きる。
中央領域１３から隣接領域１４への溶融熱可塑性材料の
効果的な流れを確保するためには、熱可塑性材料の温度
が約１６０℃を超えると同時に、シール帯域の線状領域
１３内の面圧が約１００に＃／　ｃｍ２となるような力
で突起９を包装積層品に押し付けなければならない。
【図面の簡単な説明】
１１図は本発明による方法と装置とによってヒートシー
ルできる形式の包装積層品の拡大断面図、第２図は本発
明によるシールショーの拡大断面図、第６図は本発明に
よる方法と装置とによってヒートシールされる１ｐＪ１
図の包装積層品の拡大断面図、第４図は本発明による第
２実施例の拡大断面図である。 ２：熱可塑性材料、３：熱可塑性材料、５：シールジョ
ー、８：作用面、９：突起、 １３：７−ル帝域（ＩｉＩＪ状領ψ）、１Ａ：シール帯
域（隣接領域）、１５：たい横部分（ふくらみ部分） 代理人浅村　皓 手続補正書（自発） 昭和５７年１２月２≠日 特許庁長官殿 ■、事ｆ’ｌ；の表示 昭１ｉ１５７年↑、シ許願第　１７７４８６　　弓２、
発明の名称 包装積層品をヒートンールする方法と装置３、袖１１：
をする者 ・１１件との関１１゛ｔ　　特許出願人４、代理人 ５、袖１１（命令の目付 昭和　　年　　月　　口 ６、補１１：により増加する発明の数 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和　５７年４′１１ｔ’＋願第　　１７７４８６　　
　＋；２、発＋ｊＪの名称 ３、補正をする者 ゛ノｉｆ’ｌ−との関ｆ、各　特１．゛１出に’ｆｒ人
住　　所 ４、代理人 ５、補正臼ａの１１付 ｎ＋ｕ１＋　　ｓｓ　　　：１．　２　　　月　　２２
１１６、補’ｔＥにより増加する発明の数

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）　　シール帯域（１３）、（１４）内の熱可塑性
    材料の外層（２）、（３）を互いに擬勢させてこれらを
    一時的にシール温度に加熱する熱可塑性材料の外層（２
    ）、（３）を有する包装積層品をヒートシールする方法
    において、シール帯域（１３）、（１４）の限定された
    層状領域（１３）内の熱可塑性の層が互いに強力に押さ
    れるため溶融熱可塑性材料が前記領域（１３）からシー
    ル帯域の隣接領域（１４）へ流出することを特徴とする
    包装積層品をヒートシールする方法。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の方法において、シ
    ール帯域（１３）、（１４）の外儒部分における熱可塑
    性材料の流れが非溶融材料によって阻止されるため層状
    領域（１３）の情に押し出されたプラスチック？たい稜
    部分（１５）が形成されることｔ−特徴とするもの。 （３１特許請求の範囲第１項または蒙２項に記載の方法
    において、熱可塑性のｍ（３）がシール帯域（１３）、
    （１４）の両側で冷却されることを特徴とするもの。 （４）　　積層品に押し付けることができる作用面（８
    ）ｔ−備えた細長いシールショー（５）ケ具備する民装
    積層品をヒートシールする装置において、作用面（８）
    がはげ線状の突起（９）ｔ−ｍすることを１ 特徴とする包装積ｒ−品をヒートシールする装置。 （５）特許請求の範囲第４項に記載の装置において、突
    起（９）が積層品の厚さの０．２ないし０．８倍の高さ
    を有することケ特徴とするもの。 （６）　　特許請求の範囲第４項または第５項に１欺の
    装置において、突起（９）の幅が積層品の犀さにほぼ等
    しいととｔ−％徴とするもの。 （７）　　４１ＦＩＦＦ梢求の範囲第４順、第５項また
    は第６項のいずれか一項に記載の装置に？いて、作用面
    （８）が積層品を加熱する領域を具偏し、その一方に線
    状突起（９）を備え、他方、突起（９）の側に隣接領域
    金偏えることを特徴とする特許（８）％許請求の範囲第
    ４項ないし第７項のいずれか一項に記載の装置において
    、積層品を加熱する領竣が、高周波電源に！！絖できる
    導電性の材料で　。 構成されることを特徴とするもの。 （９）特許請求の範囲第７項に記載の装置において、積
    層品を加熱する領域が、電気抵抗材料で構成されること
    を特徴とするもの。 ０１　　特許請求の範８第７項に記載の装置において、
    突起（９）の縦方向の縁の一方が作用面（８）の加熱領
    竣の一方の縁と概ね合致し、それＫよって突起（９）　
    ｆｃ＠ｍする加熱傾線が突起の他の側の作用面（８）の
    レベルより高いレベルに肯かれることｒ％黴とする本の
    。 ａυ　特許請求の範囲謔１０項に記載の装置において、
    加熱区域のレベルと突１（９）のレベルとの□ 間の距離が、前記加熱区域と突起（９）の他の側１ の作用面（８）のレベルと、ニー関の距離にはｔ！等し
    いことを４Ｉ微とするもの。
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