JP3390737B2

JP3390737B2 - 積層フィルムの連結構造および連結方法

Info

Publication number: JP3390737B2
Application number: JP2000285690A
Authority: JP
Inventors: 克規二瀬
Original assignee: Taisei Lamick Co Ltd
Current assignee: Taisei Lamick Co Ltd
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2003-03-31
Anticipated expiration: 2020-09-20
Also published as: JP2002096391A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層フィルム、多
くは包装用として用いられる積層フィルムにおいて、た
とえば一の積層フィルムの後端部分と、他の積層フィル
ムの先端部分とを、粘着テープその他の連結用資材を使
用することなく連結するための連結構造および連結の方
法に関するものである。とくに、本発明は、積層フィル
ム相互の連結部分にもまた、他の部分と同様の、液密も
しくは気密なヒートシールを施すことを可能にする技術
を提案する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、液状体、粉状体その他を連続
充填包装するときや、間欠充填包装するときに使用され
る積層フィルム、即ち被包装物を充填した包装袋の製造
に供される包装用積層フィルムは、一般に、印刷工程、
ラミネート工程およびスリッター工程を経て、ロール状
に巻回された状態で包装装置に適用される。

【０００３】この場合、スリッター工程では、主とし
て、ラミネートを終えた積層フィルムの幅寸法を一定の
値とするための、フィルム側部の切断除去を行う他、ロ
ール状巻回フィルムの長さの調整を行う。すなわち、こ
の工程で、積層フィルムの巻回長さを、1000m 、2000m
等の所定長さにするためには、積層フィルムの端部分を
相互連結するとともに、印刷不良部分、ラミネート不良
部分等を切断除去した後のフィルム繋ぎを行うことが必
要であり、これがため、たとえば、2000m 巻きのロール
状巻回フィルム中に、多いときには、２〜３個所程度の
フィルム連結部が存在することになる。

【０００４】ところで、ベースフィルム層およびシーラ
ント層を具える積層フィルムの従来の連結は、一の積層
フィルムの後端と、他の積層フィルムの先端との突き合
わせ姿勢で、それらの両フィルムの少なくともベースフ
ィルム面に粘着テープ等を貼着することにより、両ベー
スフィルムを幅方向の全幅にわたって相互接合すること
により行われている。

【０００５】従って、このようなフィルム連結構造で
は、両フィルムの接合部分に、積層フィルムとは異質の
材料からなる粘着テープが存在することになり、それ故
に、たとえば、相互連結した積層フィルムを、その幅方
向で二つ折りにして、それに縦方向および横方向のヒー
トシールを施すに当たり、とくに、粘着テープの存在個
所で、シーラント層を十分に加熱溶融させることが困難
になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これがため、スリッタ
ー後のロール状巻回フィルムを包装装置に適用して、た
とえば連続充填包装を行う場合、幅方向に二つ折りした
連結積層フィルムの遊端部分を、一定のクリアランスを
保って回転する一対の回転シール刃としての縦シール刃
間にそのまま通過させても、粘着テープの存在域では、
シーラント層の相互を十分に融着させることができず、
シール不良の発生が余儀なくされるため、充填被包装物
がそのシール不良部分から飛散等することになるという
問題があった。

【０００７】かくして、従来のフィルム連結構造はその
ままに、充填被包装物の不測の飛散等を防止するために
は、フィルム繋ぎ部が巻回フィルムから繰出される度
に、包装装置全体の、または、ヒートシール機能部およ
び充填機能部等の主要部分の一時停止を行って、その繋
ぎ部を装置の主要部分に通過させた後に充填包装を再開
することが不可避であり、しかも、その再開に当って
は、包装袋内の被包装物の量の確認、ヒートシール位置
およびシール状態の確認、包装袋の切断位置および引裂
きノッチの形成位置の確認等を行い、これらの全てを許
容範囲内に納めてはじめて、装置の本格的な再稼動が可
能であった。

【０００８】従って、この場合には、装置または主要機
能部分の一時停止から装置の再稼動に至るまでに多くの
時間および作業工数を必要とするという、作業能率およ
び効率上の大きな問題があった他、こうした各種の確認
のために、相当量の積層フィルムおよび被包装物の消費
が余儀なくされて、材料歩留りが低下するという問題も
あった。

【０００９】そこで、本発明は、積層フィルムの相互連
結に当たり、粘着テープ等の連結資材を使用することな
く、フィルム繋ぎ部に十分な接合強度を付与し、しか
も、その繋ぎ部をもまた、他の積層フィルム部分と同様
に、包装袋の製袋に十分に寄与させることで、積層フィ
ルムの繋ぎ部が包装装置を通過するに際しての包装装置
の定常運転の変更、いいかえれば、その装置の主要機能
部分等の一時停止を全く不要として、作業能率および効
率を高めるとともに、材料歩留りを大きく向上させるこ
とができる積層フィルムの連結構造および方法を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る積層フィル
ムの連結構造は、熱可塑性の延伸ベースフィルム層、た
とえば、二軸延伸ナイロンフィルム層、二軸延伸ポリエ
ステルフィルム層、二軸延伸ポリプロピレンフィルム
層、二軸延伸エチレン・ビニルアルコール共重合物フィ
ルム層等と、シーラント層、たとえば、各種ポリエチレ
ン層、エチレン・酢酸ビニル共重合体層、無延伸ポリプ
ロピレン、エチレン・アクリル酸共重合体層、アイオノ
マー層等とを具える積層フィルムそれぞれの、後端部分
と先端部分とを相互に連結する構造であって、延伸ベー
スフィルム層どうしを合掌状に融着接合し、この融着接
合部の、他のフィルム部分からの突出量を50〜800μmと
したものである。

【００１１】また、本発明においては、前記延伸フィル
ム層とシーラント層との間に、各種のフィルム層の他、
アルミニウム箔等の金属箔、紙、各種蒸着層、塩化ビニ
リデン共重合体コート層その他のコーティング層等を介
在させることができる。

【００１２】かかる積層フィルム連結構造は、たとえ
ば、両積層フィルムを、それらの延伸ベースフィルム層
を相互に対向させて重ね合わせた状態で、それらの積層
フィルムを、インパルスシーラをもって、好ましくは加
圧下で溶断したときの切断縁およびその近傍で、両延伸
ベースフィルム層を合掌状に融着接合させることにより
実現することができるなお、この場合において、延伸ベ
ースフィルム層相互の接合部の、他のフィルム部分から
の突出量は50〜800 μｍとすることができる。

【００１３】この接合部は、たとえば、積層フィルムを
被包装物の連続充填包装装置に適用した場合、そのフィ
ルムを幅方向に二つ折りにすることにより、被包装物の
充填スペース側、いいかえれば、製造される包装袋の内
側へ突出する状態で繰出し走行され、積層フィルムの、
折り返し遊端部分に存在してフィルム幅方向に延びるそ
の接合部が、回転駆動される一対の縦シール刃間を通過
するときは、突出接合部の、たとえば後方側積層フィル
ムのシーラント層上への折返しと、そのシーラント層と
それに対向する接合部シーラント層との十分な熱融着と
が行われる。しかも、接合部のこのような熱融着によっ
てなお露出する、接合部の他方側のシーラント層は、積
層フィルムの他方の遊端部分のシーラント層に十分に熱
融着されることになるので、形成される縦ヒートシール
部は、所期した通りの気密性およびヒートシール強度が
確保できるようになる。従って、上記接合部は、包装袋
の製袋に十分に寄与することができる。そして、これら
のことは、延伸ベースフィルム層の接合部が包装袋の横
ヒートシール部に重なり合う場合にもまた同様ある。

【００１４】このように、本発明にかかる積層フィルム
の連結構造の下では、フィルムの繋ぎ部が存在してもな
お、包装装置の定常運転を継続することができ、これに
よって製造された、繋ぎ部を含む包装袋をもってして
も、被包装物を適正に包装することができるので、ヒー
トシールの不良もしくは不能、被包装物の飛散、洩出等
のおそれを十分に除去することができる。従って、その
フィルム繋ぎ部が、包装装置のヒートシール刃等に通過
するに当っても、ヒートシール機能部、充填機能部等の
一時停止が全く不要となり、この結果として、作業能率
および効率の向上ならびに、材料歩留りの向上が実現さ
れることになる。そしてこの材料歩留りの向上は、積層
フィルムが印刷柄等を有する場合に、接合部での前後の
柄合わせを行うことで一層顕著なものとなる。

【００１５】ちなみに、延伸フィルム層を、15μｍ厚み
の二軸延伸ナイロンフィルム層とし、シーラント層を、
50μｍ厚みのポリエチレン層とした積層フィルムにおい
て、２枚の積層フィルムをインパルスシーラを用いて溶
断した場合の、両ナイロンフィルム層の接合強度は、15
mm幅当り約５Ｎであり、これは、ロール状巻回フィルム
を繰出すに際して包装装置内で積層フィルムに作用す
る、100mm 幅当り１〜３Ｎの張力に比してはるかに大き
い値であるので、被包装物の充填包装中に、巻回フィル
ムから繰出された積層フィルムが、ナイロンフィルム層
の接合個所で不測の破断等を生じることはない。

【００１６】以上説明したような積層フィルムの連結構
造において、好ましくは、延伸ベースフィルム層の融着
接合部を積層フィルムの幅方向に対して斜めに延在させ
て設ける。このことは、たとえば、積層フィルムをその
幅方向に二つ折りにして、相互に重なり合う遊端部分に
縦ヒートシールを施すとともに、フィルムの長さ方向に
間隔をおく横ヒートシールを施しつつ、被包装物を充填
包装する場合に、包装袋の前面部分と背面部分との間
で、接合部の延在位置を縦ヒートシール部の延在方向に
ずらすことができるので、それらの両部分間で接合部が
相互に重なって位置する場合に比べて、応力集中等を有
利に防止して包装袋の強度を高めることができる。

【００１７】また好ましくは、延伸ベースフィルム層の
合掌状の融着接合部を一方の積層フィルム側へ折返し
て、相互に対向するシーラント層どうし、すなわち合掌
状融着接合部のシーラント層と、一方の積層フィルムの
シーラント層とを予め接合する。この接合は、両シーラ
ント層をヒートシールして熱融着させることにより行う
ことができる。このような連結構造によれば、上述した
と同一の積層構造の下で、両フィルムの接合強度を、15
mm幅当り約35Ｎまで高めることができるので、フィルム
繋ぎ部に予期しない動荷重が作用することがあっても、
その繋ぎ部でのフィルムの破断等を十分に防止すること
ができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に示すところに基いて説明する。図１は、本発明の一実
施形態を示す拡大断面図であり、図中１，２は、包装用
のそれぞれの積層フィルムを示す。これらの積層フィル
ム１，２はともに、熱可塑性の樹脂材料からなる延伸ベ
ースフィルム層３，４と、図では延伸ベースフィルム層
３，４に直接的に積層したシーラント層とを具えるもの
であり、ここでは、一方の積層フィルム１の後端部分
と、他方の積層フィルム２の先端部分との繋ぎ合わせ
を、延伸ベースフィルム層３，４を合掌状に接合させる
ことにより行う。

【００１９】両ベースフィルム層３，４のこのような接
合は、これらの両層間に接着剤を介在させて行うことも
可能であるが、特別の連結用ないしは接合用の資材を用
いることなく、しかも、その接合を十分な強度の下に行
うためには、それらのベースフィルム層３，４を急激に
加熱して、それらのベースフィルム層３，４の熱収縮を
拘束しつつ両者を融着させることによって行うのが好ま
しい。これがためには、前述したように、両積層フィル
ム１，２を、延伸ベースフィルム層３，４を相互に対向
させて重ね合わせた状態で、それらを溶断したときの溶
断縁およびその近傍において両ベースフィルム層３，４
を相互に熱融着させることが好ましい。

【００２０】図２は、このような融着工程を、インパル
スシーラを用いた場合について概念的に例示する断面図
である。これは、両積層フィルム１，２の端部分を、図
２(a) に示すような所定の重ね合わせ姿勢、図では合掌
姿勢でインパルスシーラ７の前方に配置して、そのイン
パルスシーラ７の作動による衝撃電流をもって、積層フ
ィルム１，２を瞬間的に加熱して溶融させ、この溶融と
ほぼ同時に、図２(b)に示すようにプッシャプレート８
を進出させて、クランププレート９ａの予めの作用によ
る両フィルム１，２の挟持下で、それらのフィルム１，
２の撓み変形を強制することで、両フィルム１，２を、
融着部の上縁で溶断させるとともに、その溶断縁部をイ
ンパルスシーラ７から離隔させて冷却硬化させること
で、相互に対向して位置する延伸フィルム層３，４を融
着し接合させるものである。なお、図中９ｂは、二枚の
積層フィルム１，２を、インパルスシーラ７の全面に押
圧するクランパを示す。

【００２１】このようにして構成される、延伸フィルム
層３，４の合掌状の融着接合部10は、前述したように、
包装装置内で積層フィルム１，２に作用する張力に比し
て十分大きな接合強度を有し、また、被包装物の連続充
填包装装置の縦シール刃間にそのまま通過させ得ること
はもちろん、その通過によって、包装袋に要求される気
密性およびヒートシール強度を十分に発揮することがで
きる。

【００２２】ところで、以上のような融着接合部10は、
図３(a) に示すように、積層フィルム１，２の幅方向Ｙ
−Ｙに対して幾分傾けて延在させることが好ましい。こ
のような接合部10によれば、相互に連結された積層フィ
ルム１，２を包装装置に適用して、たとえばそれを、図
３(b) に示すように幅方向に二つ折りにした状態で、そ
れらの両遊端部分に縦ヒートシール部11を、そして、フ
ィルムの長さ方向に間隔をおいた横ヒートシール部12を
それぞれ形成しつつ、被包装物の充填包装を行う場合
に、製造される包装袋13の前面部分13a と背面部分との
間で、接合部10の延在位置を縦ヒートシール部11の延在
方向にずらすことができる。その結果として、包装袋13
の特定個所への応力集中等を有効に防止して、包装袋13
の破袋強度を高めることができる。

【００２３】しかるに、接合部10が延在する包装袋13
は、通常は、外観上の観点から、包装袋13の製造後に廃
棄等されるので、製品としての包装袋ほどに高い強度を
有する必要はなく、充填包装の終了に至るまで破袋等を
生じることなく、袋内被包装物の洩出、飛散等を阻止し
得れば足りることになる。

【００２４】図４は他の実施形態を示す拡大断面図であ
り、これは図１について述べた延伸フィルム層３，４の
接合部を、積層フィルム１の側へ折返して、そのフィル
ム１のシーラント層５と、接合部、たとえば融着接合部
10のシーラント層とを相互に対向させた状態とし、そこ
でそれらの両シーラント層を、たとえばヒートシールに
よって融着接合させたものである。

【００２５】積層フィルム１，２のこのような連結構造
によれば、フィルム繋ぎ部の接合強度を一層高めること
ができ、併せて、一層すぐれた気密性をもたらすことが
できる。

【００２６】なおこの場合にあってもまた、融着接合部
10を、図３に示すように、積層フィルム１，２の幅方向
に対して斜めに延在させることが好ましく、これによれ
ば、積層フィルムの両遊端部分に縦シールを施すに当
り、その接合部10に接合される、たとえば積層フィルム
１のその遊端部分には、図４に仮想線で示すように、接
合部が存在せず、ヒートシール表面に凹凸がないことか
ら、縦ヒートシールの確実性を高めて、さらにすぐれた
気密性を確保するとともに、より一層のヒートシール強
度を実現することができる。以上、積層フィルムを自動
充填包装に用いる場合を例として説明したが、この発明
は、一般的な製袋包装袋の他、包装用以外の各種の積層
フィルムにも適用することができる。

【００２７】

【実施例】この実施例は、下記の積層構成とした積層フ
ィルムを、インパルスシーラーを用いて、図５に示す二
種の連結方法 (ａ：合掌接合，ｂ：合掌折返し接合) を
採用して融着接合した例についての報告である。 (1) 積層フィルムの構成 NY^１５／XA-S^５０ PET^１２／Ｄ／アルミニウム蒸着PET^１２／XA-S^４０ NY^１５／Ｄ／Al^７／XA-S^５０ただし、 NY^１５：二軸延伸ナイロンフィルム層 (15μｍ) XA-S^５０：メタロセン触媒系ポリエチレン層 (50μｍ) PET^１２：二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィル
ム層 (12μm) Ｄ：ドライラミネートによる接着層 XA-S^４０：メタロセン触媒系ポリエチレン層 (40μｍ) Al^７：アルミニウム箔 (７μｍ) である。 (2) 接合方法ａ：合掌接合：延伸ベースフィルム層どうしを加圧下で
合掌状に溶断シールした。ｂ：合掌折返し接合：延伸ベースフィルム層どうしを加
圧下で合掌状に溶断シールし、次いで合掌シール部を折
り畳んで加圧下にシーラント層どうしを再シールした。

【００２８】(3) 試験結果の報告まず、積層フィルムを用いてａ，ｂの接合方法を試み
た。接合方法と引張強度の関係を表１に示す。この表１
に示す結果から、接合方法ａに比べて、接合方法ｂの方
が強度が強いことがわかった。次に、上記積層フィルム
〜の引張強度と接合方法Ａ，Ｂの接合部の引張強度
を表２に示す。

【表１】

【表２】

【００２９】上掲の積層フィルム構造において、接合方
法ａに比べて接合方法ｂの方が、接合部の引張強度は大
きな値を示した。

【００３０】

【発明の効果】かくして本発明によれば、積層フィルム
の相互連結に当って、延伸ベースフィルム層どうしを合
掌状に融着接合することで、包装装置の定常運転状態の
下で、それの主要機能部分等の一時停止なしに、フィル
ム繋ぎ部を装置に通過させることができるので、包装装
置の一時停止および再稼動を繰返す従来技術に比し、作
業能率および効率をともに大きく向上させることがで
き、併せて、積層フィルムおよび被包装物の歩留りをも
また大きく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す拡大断面図である。

【図２】延伸フィルム層の融着工程を概念的に例示する
断面図である。

【図３】接合部の傾斜延在例を示す図である。

【図４】他の実施形態を示す拡大断面図である。

【図５】実施例におけるフィルム連結方法を説明する図
である。

【符号の説明】

１，２積層フィルム３，４延伸ベースフィルム５，６シーラント層７インパルスシーラ８プッシャプレート９クランププレート 10 融着接合部 11 縦ヒートシール部 12 横ヒートシール包装袋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−72524（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−7519（ＪＰ，Ｕ) 特公昭48−4388（ＪＰ，Ｂ１) 特公平５−10213（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭55−46178（ＪＰ，Ｂ２) 実公昭38−25685（ＪＰ，Ｙ１) 実公平５−4995（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 65/00 - 65/82 B65H 19/00 - 19/30 B65H 21/00 - 21/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性の延伸ベースフィルム層と、シ
ーラント層とを具える積層フィルムの、それぞれの端部
分を相互に連結するための構造であって、前記延伸ベー
スフィルム層どうしを合掌状に融着接合し、この融着接
合部の、他のフィルム部分からの突出量を50〜800μmと
してなる積層フィルムの連結構造。
【請求項２】延伸ベースフィルム層の融着接合部を、
積層フィルムの幅方向に対して斜めに延在させてなる請
求項１に記載の積層フィルムの連結構造。
【請求項３】延伸ベースフィルム層の融着接合部を一
方の積層フィルム側へ折返して、相互に対向するシーラ
ント層どうしをさらに接合してなる請求項１または２に
記載の積層フィルムの連結構造。
【請求項４】熱可塑性樹脂からなる延伸ベースフィル
ム層と、シーラント層とを具える積層フィルムの、それ
ぞれの端部分を相互に連結するに当り、両積層フィルムを、延伸ベースフィルム層の相互の対向
姿勢で重ね合わせた状態で、それらの積層フィルムを、
インパルスシーラをもって溶断することにより、両延伸
ベースフィルム層を、溶断縁およびその近傍で合掌状に
融着接合させることを特徴とする、積層フィルムの連結
方法。
【請求項５】両積層フィルムを、加圧下で溶断させて
融着接合させることを特徴とする、請求項４に記載の積
層フィルムの連結方法。
【請求項６】延伸ベースフィルム層の融着接合部を一
方の積層フィルム側へ折返して、相互に対向するシーラ
ント層どうしをヒートシールすることを特徴とする、請
求項４または５に記載の積層フィルムの連結方法。