KR100903459B1 - 1 이상의 포트를 갖는 플라스틱 백 및 플라스틱 백의제조방법 - Google Patents

1 이상의 포트를 갖는 플라스틱 백 및 플라스틱 백의제조방법 Download PDF

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플뤼멧 플레이트 앤 뤼벡 게엠베하 앤 코퍼레이션
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Abstract

1 이상의 포트(30)를 갖는 플라스틱 필름(20)으로 제조된 플라스틱 백(10). 이들 포트(30)의 적어도 1개는 플라스틱 필름(22,24)의 2개 층 사이에서 융착되어 포트-융착 영역(50)을 형성하는 플라스틱 요소(40)를 갖는다. 플라스틱 요소(40)는 포트-융착 영역(50)에서 평탄하게 압착될 수 있다. 압착되지 않을 때 응력을 받지 않는 플라스틱 요소(40)의 구획은 포트-융착 영역(50)의 측면 에지를 향하여 웨지 형상을 형성한다. 플라스틱 요소(40)는 포트-융착 영역(5)에서 적어도 1개의 제1 에지(80)를 갖는다. 플라스틱 백(10)은 의료 분야에서 특히 적용가능한 임의의 제조방법을 가능하게 한다.
플라스틱 필름, 플라스틱 백, 포트, 융착,

Description

1 이상의 포트를 갖는 플라스틱 백 및 플라스틱 백의 제조방법{Plastic bags with one or more ports and a method to manufacture plastic bags}
본 발명은 플라스틱 가공 분야에 관한 것이다. 본 발명은 1 이상의 포트를 갖는 플라스틱 백, 포트에 대한 플라스틱 요소 및 플라스틱 백의 제조방법에 관한 것이다.
필름 백 형태의 플라스틱 백은 의료 목적으로 사용된다. 이들의 용도는 다양하다. 플라스틱 백은 주입 용액을 유지하고 또 혈액(혈액 병) 및 멸균 의료용 액체를 저장하기 위해 사용될 수 있다. 플라스틱 백은 소위 포트(port) 형태의 충전 및 배출 계를 필요로 한다. 플라스틱 백은 그 용도에 따라서 1개 또는 몇 개의 포트를 가질 수 있다. 이들의 각 용도에 따라서, 각 포트는 특수한 형태 및/또는 상이한 구조 요소를 가질 수 있다.
플라스틱 백용 포트를 제조하기 위한 방법은 예컨대 DE 196 34 944 C1호 및 DE 199 58 952 A1호에 공지되어 있다. 상기 문헌에는 플라스틱으로된 일체성형 삽입부(insert)가 플라스틱 백을 형성하는 2개의 중첩하는 플라스틱 필름 중의 하나의 에지에 융착되는 제조방법이 개시되어 있다. 상기 삽입부는 원통 형상의 둥근 유동 단면을 갖는 1개, 2개 또는 그 이상의 포트가 설비될 수 있도록 적합한 단면 크기의 일체성형된 플라스틱을 포함한다.
이러한 고형이고 비교적 큰 삽입부가 플라스틱 백의 필름 벽의 에지 사이에 융착될 수 있기 위해서, 이들은 필름 벽의 융착 에지 사이로 연장되는 평탄화된 단면 프로필(profile)을 가지며 융착 에지 사이에서 선단(tip)을 향하여 끝이 가늘어진다(배-뱃머리 형태). 이것은 2개 영역의 성형 공구 중의 하나의 형상 압착면이 이동할 때 "거싯 구역(gusset area)"의 형성을 가능하게 함으로써, 한편으로는 삽입부의 융착면과 플라스틱 백의 필름 벽의 융착 에지 사이 및 다른 한편으로는 플라스틱 백 자체의 중첩하는 필름 벽의 융착 에지 사이의 긴밀한 융착을 가능하게 한다.
플라스틱 백이 주변 융착 에지를 갖는 2개의 중첩하는 필름 시트로 제조되거나 또는 플라스틱 백의 호일 벽의 종측 상에 융착부가 존재하지 않는 관상 필름으로 제조되는지 여부에는 무관하다. 융착된 포트를 갖는 플라스틱 백의 제조 방법의 목적은 플라스틱 백을 다량으로, 간단하게 또 저렴하게 (DE 196 349 44 C1호에 비하여) 제조하는 것이다. 그러나 일반적으로 이들을 밀봉 및 멸균시키는데 몇 가지 요건으로 인하여 오직 1회용 백이 적합할 뿐이다.
융착 조인트(welded joint)의 공지 포트 삽입부를 융착함으로써 끝이 가늘어지는(tapered) 삽입부와 필름 벽의 융착 에지 사이의 거싯 구역에서 강한 밀봉을 달성하기가 지금까지는 어려웠다. 이것은 다른 것 중에서도 복수의 성형기를 갖는 융착기 공구가 일반적으로 사용되는 필요한 제조 방법에 대한 높은 생산 속도에 기인하며, 즉 포트 삽입부를 각기 갖는 몇 개의 플라스틱 백은 동일 융착 공구에서 서로에 대해 평행하게 존재하며 단일 단계로 융착된다. 융착 공구의 개방 과정은 아주 신속하며 융착된 시임(seam)이 아직 충분하게 냉각되지 않고 융착 공구가 개방될 때에도 분리되지 않게 융착 작업 직후에 생긴다.
플라스틱 백을 단일 단계로 융착하면, 삽입부의 두께로 인하여 소위 얇아지는 효과(thinning effect)로 불리는 부가적 효과도 존재한다. 서로에 대해 평탄하게 존재하는 필름의 2개 층은 삽입부를 둘러싸야 하고, 또 성형 공구의 동반으로 인하여 필름은 삽입부 영역에서 떨어진다.
거싯 구역의 약화 및 얇아지는 효과를 피하기 위해 상이한 용액이 제시되었다. 특허출원 DE 25 21 495호에서 프레제니우스(Fresenius)는 원통형 지지체 또는 튜브에 부착된 날개 형상의 부속물(appendage)을 2개 플라스틱 필름 사이의 플라스틱 삽입부로 제시하였다. 상기 지지체는 날개 영역에서 약한 물질로 인하여 평탄하게 압착되어서, 얇아지는 효과를 감소시킨다. 프레제니우스의 아이디어의 결점은 날개 형상의 부속물을 갖는 플라스틱 요소를 형성해야 하는 것이다. 따라서 날개 형상의 부속물은 삽입물용 원료를 더 필요로 한다. 포트-융착 영역은 확대되고 날개 영역에서 백 유연성은 날개 형상의 부속물로 인하여 감소된다.
라인홀드에 의한 특허 출원 DE 103 419 10 A1호에는, 포트-융착 영역 중의 소위 "타원형" 단면을 갖는 포트의 유연한 얇은 벽 형태를 해결책으로 제시하였다. 얇아지는 효과는 얇은 벽, 유연성 플라스틱 요소의 사용에 의해 상쇄되어 균형잡힌다. 이것은 플라스틱 요소가 융착 과정 중에 압착되어 평탄해질 수 있는 프레제니우스 문헌에서와 유사한 방식으로 생긴다. 타원형 단면은 포트와 플라스틱 백 사이 의 계면에서 융착 조인트의 보다 우수한 안정성을 위해 에지에서 쐐기 형상의 컨버전스(convergence)를 생성한다. 라인홀드 출원은 유연한 포트의 필요성을 강조하고 또 플라스틱 백을 충전하기 위한 별개 개구의 이점을 기재한다.
라인홀드 문헌에 개시된 해결책은 채널의 안정성에서 문제를 유발한다. 유연한 타원형 영역에서, 상기 포트는 쉽게 압착되어 휘어질 수 있어 플라스틱 백의 돌발적 닫힘을 유발할 수 있다. 압착 후 포트의 유연성 및 재개방이 벽 두께 및 물질에 의해 이행되어야 하기 때문에, 벽 두께 및 물질의 선택에 있어서 적합한 요소의 선택도 제한된다.
박스터에 의한 특허 출원 DE 697 13 051 T2호는 얇아지는 효과를 피하기 위한 해결책으로서 포트가 형성된 플라스틱 요소의 압착을 제시한다. 박스터 특허출원에서, 둥근 요소는 평탄하게 압착된다. 바람직하게는, 둥근 요소는 사출성형과 같은 보다 복잡한 제조 방법을 피하기 위하여 튜브이다. 얇아지는 효과는 평탄 압착을 통하여 피할 수 있다. 박스터 문헌은 튜브에 대하여 다른 단면 형상을 이용하는 기본적 가능성을 제시한다; 주어진 예는 타원형 또는 다각형 단면이다. 이들 형상은 박스터 문헌에서 자세히 기재되지 않았고 둥근 요소의 변이로서 채택될 수 있다.
라인홀드 문헌과 마찬가지로 박스터 특허는 둥근 요소가 압착된 후 다시 팽창될 때, 상기 계면의 약한 영역을 강화시키는 부가적 수단을 제공하지 않으며 상기 영역에서 응력(stress)을 초래하지 않는다. 튜브가 쉽게 휘어지는 것에 관련한 상기 기재된 문제는 라인홀드 문헌에서 뿐만 아니라 박스터 특허에서도 잔존한다.
발명의 요지
본 발명의 목적은 1 이상의 포트를 갖는 향상된 플라스틱 백, 1 이상의 포트에 대한 향상된 플라스틱 요소 및 1 이상의 포트를 갖는 플라스틱 백의 향상된 제조방법을 제공하는 것이다. 포트와 플라스틱 백 사이의 조인트는 기밀 밀봉되고 탄력성이 있다. 플라스틱 요소는 상기 백 및 제조 방법에 순응한다. 상기 플라스틱 백의 제조방법은 고수율이 가능한 동시에 높은 작업 처리량을 가능하게 한다.
본 발명의 다른 목적은 플라스틱 요소의 휘어짐(bending)을 피하는 것이다. 포트의 돌발적 닫힘은 더 어려워지게된다.
이들 목적 및 다른 목적은 1 이상의 포트를 갖는 플라스틱 필름으로 제조된 플라스틱 백을 통하여 본 발명에 의해 달성된다. 이들 포트 중 적어도 1개는 2개의 플라스틱 필름 사이에 융착되어 포트-융착 영역을 형성하는 플라스틱 요소를 포함한다. 이러한 포트-융착 영역에서, 플라스틱 요소는 압착이능하다. 응력을 받지 않고, 압착되지 않은 플라스틱 요소의 단면은 포트-융착 영역의 측면 에지를 향하여 웨지(wedge) 형상으로 끝이 가늘어진다. 이 플라스틱 요소는 포트-융착 영역에서 적어도 1개의 제1 에지를 갖는다.
얇아지는 효과는 플라스틱 요소가 압착성으로 되는 것에 의해 포트-융착 영역에서 피할 수 있거나 감소된다. 측면 포트-융착 영역에서 웨지 형상 단면은 플라스틱 필름의 결합점에서 거식 영역에서 응력 형성을 피하거나 감소시킨다. 예컨대, 이러한 응력은 둥근 요소가 압착된 후 자신의 둥근 형상으로 되돌아갈 때 생길 수 있으며, 거싯 각을 급격히 증가시킨다.
플라스틱 요소의 적어도 1개의 제1 에지는 플라스틱 요소에 대해 더 우수한 안정성을 제공하므로 휘어짐을 더 어렵게 만든다. 제1 에지는 플라스틱 요소가 압착된 후 더 잘 팽창하게 할 수 있다. 또한, 제1 에지는 포트-융착 영역에서 플라스틱 요소의 원료 및 필요한 벽 두께의 선택에 관한 플라스틱 요소의 디자인에 대한 자유도를 증가시킨다.
포트-융착 영역에서 플라스틱 요소의 1개 또는 몇 개의 제1 에지는 바람직하게는 포트-융착 영역의 측면 에지와 실질적으로 평행하다. "실질적으로 평행하다"는 것은 예컨대 포트-융착 영역이 포트-융착 영역의 갈라지는(divergent) 측면 에지의 중심선 방향에 대하여 약간 갈라지는 측면 에지를 갖는 것을 의미한다. 이러한 디자인은 플라스틱 요소의 쉽게 디자인할 수 있는 형상 제조를 가능하게 한다.
1개 또는 몇 개의 둥근 제1 에지는 사출 성형에 의해 쉽게 제조될 수 있고 또 플라스틱 요소의 압착도 용이하다. 둥근 에지는 플라스틱 요소의 원료의 형상 곡선에 맞게 실시되어 실질적으로 평탄한 표면이 곡선에서 만난다.
플라스틱 조각의 단면은 포트-융착 영역의 측면 에지 영역에서 제2 에지를 형성할 수 있다.
끝이 작아지는 제2 에지는 거싯 구역에서 융착 작업 동안 원료의 축척없이 플라스틱 필름이 플라스틱 요소와 긴밀하게 들어맞게 하므로 유리하다. 플라스틱 요소가 축합된 후 팽창할 때, 응력의 발생이 제거되거나 감소된다. 필름을 플라스틱 요소에 융착하는 동안, 플라스틱 필름이 플라스틱 요소와 긴밀하게 들어맞는 것은 거싯 구역에 곡선이 없을 때 달성되기 쉽다.
둥근 제2 에지는 플라스틱 요소의 제조방법, 특히 점성 플라스틱의 사출 성형시 유리할 수 있다.
포트-융착 영역의 측면 에지 영역에서 웨지 형상의 단면의 제2 에지는 제2 에지, 특히 상기 영역에서 플라스틱 요소의 외부 에지의 형상이 압착시 변화되지 않도록 작성될 수 있다. 상기 요소가 팽창되면, 이 작은 영역에서는 이동이 없고 또 상기 작은 영역에서 형상의 안정성으로 인하여 원료에서 응력도 없다. 따라서 거싯 구역에서 리크(leak)의 형성을 피하거나 감소시킬 수 있다.
플라스틱 요소를 제조하고 형상화하는 간단하고 쉬운 방법은 포트-융착 영역에 실질적으로 장사방 형상의 단면을 갖는 것에 의한 것이다. 이러한 장사방 형상은 거싯 구역에서 2개의 제2 에지 뿐만 아니라 플라스틱 요소의 안정성을 가능하게 하는 2개의 제1 에지를 포함한다.
6각형 단면은 대형 내용물을 갖는 플라스틱 요소에 적합하다. 거싯 구역에서 2개의 제2 에지는 융착 공정을 용이하게 한다. 4개의 제1 에지는 안정성을 제공한다. 내용물의 폭은 2개의 제1 에지 사이의 백 표면의 평면과 평행하도록 배치된 직선 영역을 갖도록 적응될 수 있다.
플라스틱 요소가 평탄화된 방식으로 작성되면 포트 융착 영역에서 플라스틱 요소의 압착이 유리할 수 있다. 플라스틱 요소의 단면은 플라스틱 백의 평면 방향으로 보다 플라스틱 백의 표면과 수직인 방향으로 더 작다.
플라스틱 요소의 바람직한 제조 방법은 사출 성형으로서, 이 방법에 의해 복수의 플라스틱 요소가 저렴하게 제조될 수 있다.
상기 요소의 원료는 폴리올레핀일 수 있다. 폴리프로필렌이 바람직하다.
플라스틱 필름의 원료는 폴리올레핀, 폴리아미드 또는 폴리에스테르일 수 있다. 플라스틱 필름에 대한 바람직한 선택은 폴리프로필렌 및/또는 폴리프로필렌 공중합체의 3층 적층이다. 백에서 최내층인 층은 바람직하게는 가장 낮은 연화점 또는 융점을 갖는다.
의료 용도로 사용하는 경우, 포트가 클램프 고정(clamped)될 수 있다면 바람직하다. 이것은 플라스틱 요소의 유연한 부분이 플라스틱 백 밖으로 돌출되게 하여 클램프(clamp)로 고정되도록 플라스틱 백을 고안함으로써 달성할 수 있다. 클램프 고정가능한 포트는 또한 질소 또는 기타 가스(흔히 바람직하게는 불활성 가스)를 이용하여 플라스틱 백을 간단히 충전하는 것을 가능하게 한다. 따라서 플라스틱 백은 클램프조절가능한 포트를 이용하여 아미노산으로 충전될 수 있다.
플라스틱 백과는 떨어진 단부에서 플라스틱 요소 상의 둥근 형태는 연결부를 포트에 부착시키는데 흔히 바람직하다. 둥근 형상은 내부 포트 단면 및 외부 포트 단면에서 플라스틱 요소 내의 제1 전이 영역을 갖는 것에 의해 달성될 수 있다. 내부 단면 표면 및/또는 외부 단면 표면은 제2 전이 영역에서 또는 전체 플라스틱 요소의 길이를 따라서 증가할 수 있다.
플라스틱 요소의 안정성은 플라스틱 백과 떨어진 방향으로 포트-융착 영역에서 증가하는 벽 두께를 갖는 것에 의해 강화될 수 있으며, 제3 전이 영역에서만 증가할 수 있다.
결합부 부착 및 마개(stopper) 사용을 조절하기 위하여, 플라스틱 백과는 떨어진 플라스틱 요소의 단부에서 형상의 강도를 갖는 것이 유리하다.
본 발명의 기술은 종방향에 대하여 직각인 방향으로 탄성이고 탄력을 갖도록 구성된 플라스틱 요소에 대한 적합한 벽 두께의 플라스틱 물질의 선택을 포함한다. 이것은 적절한 이완력을 허용하는 한편, 플라스틱 요소의 외부 융착 영역이 플라스틱 백의 필름 벽의 융착 에지와 잘 융착되게 하는 융착 특성을 갖는다. 그러나, 융착 작업 중에, 융착 과정 중 서로 접촉하는 플라스틱 요소의 내부 벽 표면은 서로 들러붙거나 융착되지 않아야 한다. 예컨대 이는 폴리프로필렌으로 제조된 플라스틱 요소를 사용하고 또 포트-융착 영역에서 약 0.5 mm의 벽 두께를 갖는 것에 의해 달성된다. 모든 유형의 플라스틱 융착 수법은 온량(warmth)이 잘 조절되는 융착 과정, 예컨대 보통의 열접촉 공정 또는 레이저 융착에 이용될 수 있다.
포트는 오직 1개의 플라스틱 요소를 갖는 원피스(one piece) 복합체로서 이행될 수 있다. 몇 개의 복합체가 사용되는 멀티 피스(multi piece) 용액도 또한 사용될 수 있다.
사출 성형된 플라스틱 부분(part)은 특히 저렴하게 제조될 수 있다. 사출 성형에 의해 플라스틱 요소로서 제조된 포트의 경우, 모든 공지 용도 및 적용을 위해 형상 안정한 헤드피스(headpiece)가 제조될 수 있다. 예컨대 사출 바늘에 의해 투과성인 막 및/또는 투과성 격막(septum)은 플라스틱 요소에 또는 플라스틱 요소 내에 부착될 수 있다. 포트는 플라스틱 요소 상의 부착가능한 캡에 의해 닫힐 수 있으므로, 포트-융착 영역에서 플라스틱 요소의 탄성 탄력부는 충분히 작용가능하다.
부착가능한 캡은 꼬임방지 보호(anti-twist protection)를 구비할 수 있다. 이것은 캡 및 플라스틱 요소의 디자인을 통하여 달성될 수 있다. 꼬임방지 보호는 바람직하게는 핀, 소위 로킹 핀(locking pin) 및 상응하는 노치에 의해 실시된다.
립으로 형성된 립(lip), 벌지(bulge) 및/또는 에지는 캡에 의해 백을 밀봉하는 것을 향상시키기 위하여 일면 또는 양면으로부터 밀봉부로 압착될 수 있다. 일 구체예로서 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로 제조된 막은 약제 제품과 밀봉 물질 사이의 접촉을 피하도록 밀봉 에지에 융착될 수 있다.
본 발명의 특히 유리한 구체예는 플라스틱 백으로부터 떨어진 포트의 단부에서 형상 안정하고 두꺼운 벽의 사출 성형된 헤드피스와 포트의 플라스틱 요소의 탄성 탄력 영역 사이의 플라스틱 요소의 감소하는 벽 두께를 갖는 전이 지역을 갖는다. 이러한 형상은 플라스틱 요소가 원래의 개방 단면으로 이완하는 것을 보조하면서 감소하는 벽 두께를 갖는 전이 지역의 형상 이완력으로 인하여 성형 공구를 개방한다.
플라스틱 요소는 포트-융착 영역에서 플라스틱 요소의 유연한 형상화를 통하여 플라스틱 요소를 함유하는 1 이상의 포트를 갖는 플라스틱 필름으로부터 플라스틱 백을 제조하는 동안 압착 공구에 의해 평탄하게 압착될 수 있다. 이러한 플라스틱 필름은 가열에 의해 플라스틱 요소에 결합될 수 있다. 포트-융착 영역에서 플라스틱 요소의 단면의 응력을 받지 않은 형상은 포트-융착 영역의 에지 방향으로 웨지 형상을 이루고 또 적어도 1개의 제1 에지를 갖는다. 원래 응력을 받지 않은 형상에 상응하는 형상으로 복원하는 것은 적합한 벽 두께 및 원료를 포함한 플라스틱 요소의 형상에 의해 보조된다.
본 발명에 따르면, 플라스틱 백 상에 포트를 작성하기에 적합한 플라스틱 요소가 기재되어 있다. 이러한 플라스틱 요소는 플라스틱 백에 결합될 수 있는 포트-융착 영역 내에 존재하며 실질적으로 평탄한 형상으로 압착된다. 응력을 받지 않은 플라스틱 요소의 단면은 웨지와 같은 방식으로 포트-융착 영역의 측면 에지 방향으로 형성된다. 플라스틱 요소의 포트-융착 영역은 1 이상의 제1 에지를 갖는다.
플라스틱 요소의 바람직한 구체예는 포트-융착 영역에 장사방형 또는 6각형 단면으로 형성된다.
본 발명에 따르면, 플라스틱 요소를 함유하는 1 이상의 포트를 갖는 플라스틱 필름으로부터 플라스틱 백을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 이 플라스틱 요소는 플라스틱 필름의 2개 층 사이에 배치된다. 플라스틱 필름의 2개 층은 이들이 포트-융착 영역에서 플라스틱 요소를 둘러싸도록 압착된다. 플라스틱 필름 및 플라스틱 요소는 가열되고 융착된다. 압착은 위로부터 평탄한 베이스(base) 상으로 가압하는 성형(shaped) 압착 공구에 의해 실질적으로 상기 평탄 베이스 상에서 실시된다.
본 발명의 구체예로서, 상기 베이스는 일정 온도에서 유지된다. 온도는 바람직하게는 플라스틱 필름의 원료의 연화점 미만이다. 전형적인 온도는 약 100℃ 이다.
상기 베이스는 바람직하게는 1 이상의 삽입부를 갖는다. 베이스의 삽입부는 1 이상의 플라스틱 요소가 플라스틱 백에 부착될 수 있는 위치에 배치된다. 삽입부는 베이스와는 별개로 가열되어 베이스 보다 고온, 예컨대 140℃로 된다. 포트-융착 영역에서 융착 공정은 상기 방법을 통하여 보조된다. 바람직하게는 삽입부는 함몰부(depression)를 갖는다. 깊이는 플라스틱 호일 및 플라스틱 요소가 압착되는 동안 압착된 플라스틱 요소의 깊이를 적어도 부분적으로 보상한다.
압착 공구는 일정한 온도에서 유지될 수 있다. 압착 공구의 온도는 바람직하게는 플라스틱 필름의 원료의 융점 이상이다. 전형적인 온도는 약 140℃이다.
플라스틱 요소로 인하여, 플라스틱 백은 자동 그립 계에 대하여 강하고 잡기 쉬운 구역을 갖는다. 상기 백은 융착 후 플라스틱 요소의 1개 또는 몇 개에 의해 외부 영역에서 잡힐 때 제조되는 것이 바람직하다.
도 1은 융착된 플라스틱 요소를 포함하는 포트를 갖는 백의 일 부분의 사시도이다.
도 2는 도 1의 플라스틱 요소의 사시도이다.
도 3은 백 평면과 수직인 종방향 영역에서 도 1로부터의 플라스틱 요소를 도시한다.
도 4는 포트의 백 평면의 종방향 영역에서 도 1로부터의 플라스틱 요소를 도시한다.
도 5는 사시도 형태의 a) 및 단면도 형태의 b)로 표시된 덮개의 형상으로서 도 1-4로부터의 플라스틱 요소에 대해 적합한 캡을 도시한다.
도 6은 포트가 융착되는 동안 제조 공정을 도시한다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10...플라스틱 백 20...플라스틱 필름
22...플라스틱 필름의 제1 층 24...플라스틱 필름의 제2 층
30...포트 40...플라스틱 요소
50...포트-융착 영역
60...포트-융착 영역에서 플라스틱 요소의 단면
70...포트-융착 영역의 에지
80...제1 에지
90...제2 에지
100...백 평면
110...내부 포트 구역
120...외부 포트 구역
130...제1 전이 영역
140...제2 전이 영역
150...벽 두께
160...제1 포트 단부
170...제2 포트 단부
180...캡
190...노치
200...로킹 핀
210...립
220...래칭 고정부
230...벌지
240...파쇄부 라인
250...핸들 형상의 플라스틱 부분
260...공구
270...베이스
275...삽입부
277...함몰부
279...그리퍼
280...압착 공구
바람직한 실시태양의 설명
도 1은 요소(40)를 포함하는 포트(30)를 갖는 플라스틱 백(10)의 실시예의 사시도를 도시한다. 플라스틱 백(10)은 약 10 내지 15 cm의 전형적인 폭과 약 15 내지 20cm의 길이를 갖는다. 플라스틱 요소(40)는 플라스틱 필름(20)의 2개 층(22, 24) 사이에서 융착된다. 플라스틱 필름(20)은 3층 폴리프로필렌 필름이다. 백의 최내층은 가장 낮은 연화점 및/또는 융점을 가지고 있어서 제조 장치에 플라스틱 필름(20)의 점착없이 플라스틱 필름(20)의 융착이 실시될 수 있다. 중간층은 차단층 일 수 있다. 백(10)의 외층은 보호층일 수 있다. 플라스틱 필름(20)의 두께는 0.1 내지 1 mm 범위이다. 플라스틱 필름(20)의 층의 조합은 플라스틱 필름(20)의 멸균을 가능하게 한다.
포트-융착 영역(50)은 플라스틱 필름(20)과 플라스틱 요소(40)의 융착 위치에서 형성된다. 포트-융착영역(50)에서의 플라스틱 요소(40)를 도시한 단면(60)은 장사방 형상이다. 폭, 즉 포트-융착 영역(50)에서의 플라스틱 요소(40)의 백 평면(100)에서의 팽창은 약 1 cm이다. 포트-융착 영역에서 플라스틱 요소(40)의 높이는 약 0.5 cm이다. 2개의 제1 에지(80)가 둥글게 형성된다. 거싯 구역 중의 2개의 제2 에지(90)는 끝이 가늘어지며 또 플라스틱 요소(40) 상에 필름(20)의 긴밀 무-응력 배치를 가능하게 한다. 플라스틱 요소(40)의 길이는 약 3 내지 5 cm이다. 내부 포트 구역(110)뿐만 아니라 외부 포트 구역(120)의 표면적은 유연한 제1 포트 단부(160)에서부터 안정한 제2 포트 단부(170)로 증가하며, 이러한 증가는 언제나 직선형인 것은 아니다. 벽 두께는 제1 포트 단부(160)에서부터 제2 포트 단부(170)로 증가한다. 벽 두께의 증가는 일정하게 유지될 수 있거나 또는 작은 영역에서는 감소되어 밀봉용 스냅-온 배열(snap-on arrangement), 예컨대 캡(180)을 만들 수 있다. 상기 요소(40)의 벽 두께는 포트-융착 영역(50)에서 약 0.5 내지 1 mm이고 2 mm 이상으로 증가한다. 제2 포트 단부(170)에 있는 요소(40)의 헤드피스(headpiece)는 원형으로 작성된다. 제1 전이 영역(130)에서, 단면은 장사방형에서 원형으로 변한다. 제2 포트 단부(170)에서 플라스틱 요소(40)의 헤드피스의 직경은 1.5 내지 2 cm 이다. 플라스틱 요소(40)는 구체예에서 폴리프로필렌을 사출 성형함으로써 제조한다.
플라스틱 필름(20)이 함께 융착되는 영역의 "융착 시임(weld seam)"의 폭 및 포트-융착 영역(50)의 융착 시임은 5 내지 10 mm로 가변적이다.
도 2, 3 및 4는 2개 종방향 구역의 사시도로부터 도 1의 요소(40)를 도시한다.
도 2에서, 요소(40)의 헤드에는 캡(180)의 로킹 핀(200)에 대한 4개의 노치(190) 중 2개가 분명히 보인다. 이들 노치(190)는 캡(180)이 래치(latch)로 유지될 때 로킹 핀(200)에 연결되며 따라서 캡(180)을 일정 방향으로 향하게하거나 또는 캡(180)을 동일 위치에서 유지할 수 있고 또 꼬임방지 보호로서 작용할 수 있다. 캡(180)의 래칭(latch)을 확실하게하는 고정부는 헤드피스에서 볼 수 있다. 밀봉부에 대하여 압착할 수 있는 립(210)은 헤드의 내부에서 볼 수 있다.
2개의 평탄 요소를 둥근 제1 에지(80)로 전이하는 것은 플라스틱 요소(40)의 제1 포트 단부(160)에서 볼 수 있다. 요소(40)의 제1 포트 단부(160)의 방향으로 갈라지는 제2 에지(90) 중의 1개도 볼 수 있다.
도 3 및 4의 종방향 구역에서, 내부 포트 구역(110) 및 외부 포트 구역(120)을 확대하여 도시한다. 도 1에 관하여 개시된 바와 같이, 벽 두께는 요소(40)의 헤드피스에서 약 40 mm 내지 약 2 mm 길이에 걸쳐 포트-융착 영역(50)에서 약 0.5 mm로부터 증가한다. 캡(180)과 헤드피스 사이에 위치한 밀봉부와 헤드피스 사이의 밀봉부로서 도 2에 도시된 링 형상 립(210)은, 플라스틱 요소(40)의 헤드피스의 저부에 있는 종방향 구역에서 벌지(bulge)로 분명하게 보인다. 헤드피스의 내부 측면상 에는 돌출된 래칭 고정부(220)를 볼 수 있다. 캡(180) 상의 상응하는 형상의 벌지(230)(도 5 참조)는 뒤쪽으로부터 돌출 래칭 고정부(220)를 잡을 수 있으므로 밀봉부에 대하여 긴밀하게 압착하여 긴밀하게 들어맞는 캡(180)을 제공한다. 포트-융착 영역(50)에서 플라스틱 요소(40)의 평탄화는 도 3 및 4에서 종방향 구역으로부터 분명하다.
도 5에는 도 1-4에 도시된 포트(30)에 대한 마개로 작용하는 캡(180)에 대한 사시도(a) 및 단면도(b)가 존재한다. 로킹 핀(200)은 상응하는 노치(190)에 들어맞게 도시되므로 캡(180)의 방향을 조절하고 꼬임을 방지한다. 또한 특히 도 5b에서는 뒷쪽으로부터 도 3 및 4에 도시된 래칭 고정부(230)로 래칭하는 요소(230)를 분명하게 인식할 수 있다. 이러한 캡(180)은 폴리프로필렌으로부터 사출 성형에 의해 제조될 수 있다. 캡(180)은 핸들 형상의 플라스틱 부분(250)이 부서질 수 있는 파쇄부(240)의 라인을 갖도록 디자인된다. 평탄한 형상의 밀봉부가 캡(180)에 들어맞으면, 이러한 밀봉부는 핸들 형상의 플라스틱 부분(250)이 부서진 후 캐눌라에 의해 구멍을 낼 수 있다.
포트(30)는 도면에 도시되지 않은 클램프에 의해 클램프 고정될 수 있다. 이러한 경우, 클램프 고정 공정은 포트-융착 영역(50)의 압착부 중의 돌출부에 의해 실시된다.
도 6은 플라스틱 백(10)의 제조방법의 개략도이다. 유연한 제1 포트 단부(160)는 플라스틱 필름(20)의 2개 층(22, 24) 사이에 배치된다. 공구(260)는 제1 포트 단부(160)를 평탄하게 압착하고 필름(20)의 2개층(22,24)를 제1 포트 단 부(160)로 압착한다. 예리한 제2 에지(90)로 인하여, 플라스틱 필름(20)은 제1 포트 단부(160)에서 평탄하게 존재할 수 있다. 평탄 압착으로 인하여, 포트-융착 영역(50)에서 플라스틱 필름(20)은 연신될 필요가 없다. 플라스틱 필름(20) 및 제1 포트 단부(160)는 가열에 의해 함께 융착된다. 공구(260)가 떨어진 후, 제1 포트 단부(160)는, 융착 작업이 개시되기 전에, 원래 단면 형상으로 되돌아간다.
본 발명은 압착 및 융착을 위해 공구(260)가 실질적으로 균일한 베이스(270)를 필요로 하는 제조 방법을 포함한다. 베이스(270)에는 플라스틱 필름(20)의 제1 층(22), 및 필름(20)의 제2 층(24) 위로부터 포트(30)의 제1 포트 단부(160) 위로 압착하고 또 필름(20)의 제2 층(24)을 필름(20)의 제1 층(22) 위로 압착하는 성형 압착 공구(280)가 존재한다. 바람직한 구체예로서, 상기 베이스(270)는 약 100℃의 일정한 온도에서 유지된다. 온도는 필름(20)의 연화온도보다 더 낮다. 베이스(270)에는 삽입부(275)가 존재한다. 삽입부(275)는 베이스(270)와 독립적으로 가열될 수 있다. 삽입부(270)는 가열되고 플라스틱 필름(20)의 융점 이상의 온도에서 유지된다. 삽입부(275)는 공구(260)가 이동할 때 높이 차를 고려하여 함몰부(277)를 갖는다. 공구(260)는 조합된 융착/절삭 공구로서 절삭 공구를 갖도록 디자인된다.
상기 하강 압착 공구(280)는 140℃의 일정한 온도를 가지므로 다양한 물질의 조합의 융점 이상이다.
융착 작업 후, 백(10)은 포트(30)에서 그리퍼(gripper)(279)에 의해 잡혀 질 수 있고 공구(260)로부터 제거된다.

Claims (67)

1 이상의 포트(30)를 갖는 플라스틱 필름(20)으로 제조된 플라스틱 백(10)에 있어서,
a. 적어도 1개 포트(30)는 플라스틱 필름(20)의 2개 층(22, 24) 사이에서 융착되어 포트-융착 영역(50)을 형성하는 플라스틱 요소(40)를 포함하고;
b. 포트-융착 영역(50)에서의 플라스틱 요소(40)는 실직적으로 평탄하게 압착될 수 있으며;
c. 응력을 받지 않은 플라스틱 요소(40)의 단면(60)은 포트-융착 영역(50)의 측면 에지(70) 방향으로 웨지 형상이며; 및
d. 상기 포트-융착 영역(50)은 플라스틱 요소(40)의 1개 또는 몇 개의 제1 에지(80)를 갖고, 상기 포트-융착 영역(50)의 측면 에지(70)에서의 단면(60)이 제2 에지(90)를 형성하는, 1 이상의 포트(30)를 갖는 플라스틱 필름(20)으로 제조된 플라스틱 백(10).
제 1항에 있어서, 포트-융착 영역(50) 중의 1 이상의 제1 에지(80)는 포트-융착 영역(50)의 측면 에지(70)와 실질적으로 평행한 플라스틱 백(10).
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 제1 에지(80)는 원형인 플라스틱 백(10).
삭제
제 1항에 있어서, 포트-융착 영역(50)의 측면 에지(70)에서 단면(60)의 제2 에지(90)는 끝이 가늘어지는 형상인 플라스틱 백(10).
제 1항에 있어서, 포트-융착 영역(50)의 측면 에지(70)에서 단면(60)의 제2 에지(90)는 둥근 형상인 플라스틱 백(10).
제 1항에 있어서, 포트-융착 영역(50)의 측면 에지(70) 영역에서 단면(60)의 제2 에지(90)의 형상은, 포트-융착 영역(50) 중의 플라스틱 요소(40)를 압착할 때에도 실질적으로 변화되지 않고 유지되는 플라스틱 백(10).
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 포트-융착 영역(50) 중의 플라스틱 요소(40)의 단면(60)은 실질적으로 장사방 형상인 플라스틱 백(10).
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 포트-융착 영역(50) 중의 플라스틱 요소(40)의 단면(60)은 실질적으로 6각형인 플라스틱 백(10).
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 백 평면(100) 중의 포트-융착 영역(50)에서의 플라스틱 요소(40)의 단면(60)의 폭은 백 평면(100)과 수직인 높이 보다 더 큰 플라스틱 백(10).
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 플라스틱 요소(40)는 사출 성형 플라스틱으로 제조되는 플라스틱 백(10).
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 플라스틱 요소(40)는 폴리프로필렌으로 제조되는 플라스틱 백(10).
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 플라스틱 필름(20)은 폴리프로필렌과 폴리프로필렌 공중합체 중 적어도 하나의 3층으로 제조되는 플라스틱 백(10).
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 포트(30)는 클램프 고정성인 플라스틱 백(10).
제 14항에 있어서, 포트(30)의 클램프 고정은 백(10)의 플라스틱 요소(40)의 포트-융착 영역(50)에 위치한 압착성 영역 중의 돌출부에 의해 포트 영역에서 생길 수 있는 플라스틱 백(10).
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 포트(30)는 제1 전이 영역(130)에서 형상이 포트-융착 영역(50) 중의 형상으로부터 변화되어 둥근 형상으로 되는 내부 포트 구역(110)을 갖는 플라스틱 백(10).
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 포트(30)는 제2 전이 영역(140)에서 형상이 포트-융착 영역(50) 중의 형상으로부터 변화되어 둥근 형상으로 되는 외부 포트 구역(120)을 갖는 플라스틱 백(10).
제 1항에 있어서, 포트(30)는 외부 포트 구역(120)을 가지며 또 단면(60)의 표면은 제1 포트-융착 영역(50)에서부터 제2 포트 단부(170)로 증가하는 플라스틱 백(10).
제 1항에 있어서, 플라스틱 요소(40)의 벽 두께(150)는 포트-융착 영역(50)에서 제1 포트 단부(160)로부터 제2 포트 단부(170)로 증가하는 플라스틱 백(10).
제 1항에 있어서, 형상의 강도는 포트-융착 영역(50)에서 압착성 제1 포트 단부(160)에서부터 제2 포트 단부(170)로 증가하는 플라스틱 백(10).
제 1항에 있어서, 1개 또는 몇 개의 포트가 막에 의해 밀봉되는 플라스틱 백(10).
제 18항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 포트 단부(170)의 영역 중의 플라스틱 요소(40)는 실질적으로 고정된 형상을 유지하기 위하여 견고한(rigid) 형태로 형성되는 플라스틱 백(10).
제 1항에 있어서, 포트(30)는 닫을 수 있는 플라스틱 백(10).
제 23항에 있어서, 포트(30)는 플라스틱 요소(40) 상의 캡(180)에 의해 닫을 수 있는 플라스틱 백(10).
제 24항에 있어서, 상기 캡(180)은 플라스틱 요소(40)로 압착되면 로킹하는 플라스틱 백(10).
제 24항 또는 제 25항에 있어서, 캡(180)은 꼬임방지 보호를 구비하는 플라스틱 백(10).
제 26항에 있어서, 캡(180)과 플라스틱 요소(40)의 기하 형태가 꼬임방지 보호로 작용하는 플라스틱 백(10).
제 27항에 있어서, 꼬임 방지 보호는 1 이상의 로킹 핀(200) 및 1 이상의 로킹 핀에 대한 노치(190)의 조합인 플라스틱 백(10).
제 28항에 있어서, 유연성 물질로 제조된 밀봉부가 밀봉을 위해 사용되는 플라스틱 백(10).
제 29항에 있어서, 유연한 물질이 이소프렌 고무, 할로겐 부틸 고무 또는 열가소성 탄성중합체로 구성된 군으로부터 선택되는 플라스틱 백(10).
제 29항 또는 제 30항에 있어서, 고리 형상인 플라스틱 백(10).
제 29항에 있어서, 밀봉부는 개방에 대한 층으로 고안된 플라스틱 백(10).
제 32항에 있어서, 상기 밀봉부는 캡(180)으로 들어맞는 플라스틱 백(10).
제 33항에 있어서, 밀봉부는 캐눌라에 의해 구멍날 수 있는 플라스틱 백(10).
제 33항에 있어서, 캡(180)은 밀봉부를 덮는 플라스틱 백(10).
제 33항에 있어서, 캡(180)은 밀봉부가 보이도록 캡(180)의 일 부분이 파쇄되도록 고안된 파쇄 라인을 갖고 또 플라스틱 백(10)은 밀봉 상태인 플라스틱 백(10).
제 33항에 있어서, 캡(180)이 자리에 존재할 때 1 이상의 립(210)이 밀봉부 상으로 압착되는 플라스틱 백(10).
a. 플라스틱 백(10)에 결합되면, 포트-융착 영역(50)에서 실질적으로 평탄하게 압착될 수 있고;
b. 포트-융착 영역(50)의 측면 에지(70) 방향으로 웨지 형상인 응력을 받지 않은 플라스틱 요소(40)의 단면(60)을 갖고; 및
c. 상기 포트-융착 영역(50)은 플라스틱 요소(40)의 1 이상의 제1 에지(80)를 포함하며, 상기 포트-융착 영역(50)의 측면 에지(70)에서의 단면(60)이 제2 에지(90)를 형성하는,
포트(30)용 플라스틱 요소(40).
제 38항에 있어서, 포트-융착 영역(50) 중의 1 이상의 제1 에지(80)는 포트-융착 영역(50)의 측면 에지(70)와 실질적으로 평행한 플라스틱 요소(40).
제 38항 또는 제 39항에 있어서, 제1 에지(80)는 둥근 형상인 플라스틱 요소(40).
삭제
제 38항에 있어서, 포트-융착 영역(50)의 측면 에지(70)에서 단면(60)의 제2 에지(90)는 끝이 가늘어지는 형상인 플라스틱 요소(40).
제 38항에 있어서, 포트-융착 영역(50)의 측면 에지(70)에서 단면(60)의 제2 에지(90)는 둥근 형상인 플라스틱 요소(40).
제 38항에 있어서, 포트-융착 영역(50)의 측면 에지(70)에서 단면(60)의 제2 에지(90)의 형상은, 포트-융착 영역(50) 중의 플라스틱 요소(40)를 압착할 때에도 실질적으로 변화되지 않고 유지되는 플라스틱 요소(40).
제 38항 또는 제 39항에 있어서, 포트-융착 영역(50) 중의 플라스틱 요소(40)의 단면(60)은 실질적으로 장사방 형상인 플라스틱 요소(40).
제 38항 또는 제 39항에 있어서, 포트-융착 영역(50) 중의 플라스틱 요소(40)의 단면(60)은 실질적으로 6각형인 플라스틱 요소(40).
제 38항에 있어서, 백 평면(100) 중의 포트-융착 영역(50) 중의 플라스틱 요소(40)의 단면(60)의 폭은 백 평면(100)과 수직인 높이 보다 더 큰 플라스틱 요소(40).
제 38항 또는 제 39항에 있어서, 플라스틱 요소(40)는 사출 성형 플라스틱으로 제조되는 플라스틱 요소(40).
제 38항 또는 제 39항에 있어서, 플라스틱 요소(40)는 폴리프로필렌으로 제조되는 플라스틱 요소(40).
제 38항 또는 제 39항에 있어서, 플라스틱 요소(40)는 폴리프로필렌으로 제조되는 플라스틱 요소(40).
제 38항 또는 제 39항에 있어서, 캐눌라에 의해 투과될 수 있는 플라스틱 요소(40)에 밀봉부가 존재하는 플라스틱 요소(40).
a. 플라스틱 필름(20)의 2개 층(22, 24) 사이에 요소(40)를 삽입하는 단계;
b. 포트-융착 영역(50)에서 플라스틱 요소(40)를 압착하면서 필름(20)의 2개 층(22,24)을 압착하는 단계;
c. 플라스틱 필름(20)과 플라스틱 요소(40)를 가열하는 단계; 및
d. 필름(20)의 2개 층(22,24)을 플라스틱 요소(40)와 함께 융착시키는 단계를 포함하며,
a. 포트-융착 영역(50)에서 실질적으로 평탄하게 압착될 수 있고;
b. 응력을 받지 않지 않을 때,
i. 포트-융착 영역(50)의 측면 에지(70)를 향하여 웨지 형상이고; 또
ii. 포트-융착 영역(50) 중의 1 이상의 제1 에지(80)를 형성하는 단면(60)을 갖는 플라스틱 요소(40)를 포함한 1 이상의 포트(30)를 갖는 플라스틱 필름(20)으로부터 플라스틱 백(10)을 제조하는 방법.
a. 플라스틱 필름(20)의 2개 층(22,24) 사이에 플라스틱 요소(40)를 삽입하는 단계;
b. 플라스틱 필름(20)의 2개 층(22, 24)을 함께 압착하고 포트-융착 영역(50)에서 플라스틱 요소(40)를 플라스틱 필름(20)으로 둘러싸는 단계;
c. 플라스틱 필름(20)과 플라스틱 요소(40)를 가열하는 단계; 및
d. 필름(20)의 2개 층(22,24)을 플라스틱 요소(40)와 함께 융착시키는 단계를 포함하며,
상기 압착 및 융착 단계는,
i. 평탄한 베이스(270) 상에서; 및
ii. 상부에서부터 베이스(270) 상으로 압착하는 성형 압착 공구(280)를 이용하여 실시하는, 플라스틱 요소(40)를 포함한 1 이상의 포트(30)를 갖는 플라스틱 필름(20)으로부터 플라스틱 백(10)을 제조하는 방법.
제 53항에 있어서, 상기 베이스(270)는 실질적으로 일정한 제1 온도에서 유지되는 방법.
제 53항에 있어서, 상기 제1 온도는 플라스틱 필름(20)의 원료의 연화점 미만으로 유지되는 방법.
제 54항 또는 제 55항에 있어서, 상기 제1 온도는 90℃ 내지 120℃ 사이인 방법.
제 56항에 있어서, 상기 제1 온도는 약 100℃인 방법.
제 53항에 있어서, 백(10) 위의 플라스틱 요소(40)의 1개 영역에 있는 베이스(270)는 융착되고 1 이상의 삽입부를 가지며,
상기 삽입부는,
a. 베이스(270)와는 별개로 가열되며 또 제3 온도로 되거나 및/또는 제3 온도에서 유지될 수 있으며; 및
b. 공구(260)에 의해 압착될 때 플라스틱 요소(40)에서 높이 차를 보상하기 위한 함몰부를 갖는 방법.
제 58항에 있어서, 상기 제3 온도는 필름(20)의 원료의 융점 이상인 방법.
제 53항에 있어서, 성형 압착 공구(280)는 실질적으로 일정한 제2 온도에서 유지되는 방법.
제 60항에 있어서, 상기 제2 온도는 플라스틱 필름(20)의 원료의 융점 이상인 방법.
제 60항 또는 제 61항에 있어서, 상기 제2 온도는 120℃ 내지 170℃ 사이인 방법.
제 62항에 있어서, 상기 제2 온도는 약 140℃인 방법.
제 60항에 있어서, 압착 공구(280)는 온도 구배를 갖는 방법.
제 64항에 있어서, 가공 공정 중의 온도는 플라스틱 필름(20)의 원료의 연화점 미만의 제2 온도에서부터 플라스틱 필름(20)의 원료의 융점 이상의 제2 온도로 변하는 방법.
제 52항 또는 제 53항에 있어서, 플라스틱 백(10)은 적어도 1그리퍼에 의해 플라스틱 필름(20)을 플라스틱 요소(40)와 융착한 후 플라스틱 요소(40)에서 그리핑될 수 있는 방법.
제 66항에 있어서, 상기 플라스틱 백(10)은 융착/절삭 단계 후 플라스틱 요소(40)의 외부 부분에서 그리핑되며 또 플라스틱 요소(40)의 내부와 접촉하지 않는 방법.
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