(57)【要約】      （修正有）【課題】製造時の延伸方向に由来する熱収縮率の違いによる樹脂フィルムの融着部の変形による品質劣化を解決する樹脂フィルムの融着接合構造を提供する。【解決手段】樹脂フィルム２の融着接合構造は、１枚を折りたたんだまたは２枚の樹脂フィルム２ａ、２ｂの、周辺部を融着することにより形成され、前記周辺部は、融着部３と、非融着部４が交互に連なるように融着され、かつ融着部は３、樹脂フィルム２の外縁を含まない位置に形成され、かつ長軸方向と短軸方向を有する形状であり、前記長軸方向は、同一方向に向かって配列しており、前記同一方向は、樹脂フィルム２の直交する２方向のうち、熱収縮率がより小さい方向であり、前記周辺部を融着することによって袋状に成型された内部に、シート状構造体１が配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚を折りたたんだまたは２枚の樹脂フィルムの、周辺部を融着することにより形成され、
前記周辺部は、融着部と、非融着部が交互に連なるように融着され、かつ
前記融着部は、前記樹脂フィルムの外縁を含まない位置に形成され、かつ長軸方向と短軸方向を有する形状であり、
前記長軸方向は、同一方向に向かって配列しており、
前記同一方向は、前記樹脂フィルムの直交する２方向のうち、熱収縮率がより小さい方向であり、
前記周辺部を融着することによって袋状に成型された内部に、シート状構造体が配置されることを特徴とする樹脂フィルムの融着接合構造。
【請求項２】
前記融着部は、略長方形、略楕円形、略角丸長方形のいずれかであることを特徴とする、請求項１に記載の樹脂フィルムの融着接合構造。
【請求項３】
前記樹脂フィルムが方形であることを特徴とする、請求項１または２に記載の樹脂フィルムの融着接合構造。
【請求項４】
前記直交する２方向が、前記樹脂フィルムの幅方向と、前記幅方向と直交する方向であることを特徴とする、請求項３に記載の樹脂フィルムの融着接合構造。
【請求項５】
１枚を折りたたんだまたは２枚の樹脂フィルムの内部に、シート状構造体を配置する工程と、
前記樹脂フィルムの周辺部を融着する工程と、を有し、
前記周辺部に形成された融着部は、融着部と、非融着部が交互に連なるように形成され、
前記融着部は、前記方形の樹脂フィルムの外縁を含まない位置に形成され、かつ長軸方向と短軸方向を有する形状であり、
前記長軸方向は、同一方向に向かって配列しており、
前記同一方向は、前記樹脂フィルムの直交する２方向のうち、熱収縮率がより小さい方向であることを特徴とする、樹脂フィルムの融着接合構造形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂フィルムの融着接合構造に関し、特に融着により袋状に成型し、内部にシート状の構造体を収納する樹脂フィルムの融着接合構造、及び樹脂フィルムの融着接合構造形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄いシート状の構造体を格納するために、樹脂フィルムを袋状に成型し、それらを合わせてユニットとする場合がある。この場合に用いる樹脂フィルムに、ポリプロピレンやポリエチレンなどの高分子材料からなる多孔性フィルムを使用することがある。ここで、樹脂フィルムの製造時の延伸方向を「流れ方向(MD：Machine Direction、以降MDと記載)」、樹脂フィルムの幅方向を「垂直方向(TD：Transverse Direction、以降TDと記載)」とすると、MDとTDは一般に熱収縮率が異なる。このように、樹脂フィルムの熱収縮率が方向性を有しているのが一般的である。例えば、市販されているポリプロピレン製の製品の一例をあげると、熱収縮率がMD：<5.0%、TD：0.0%となっている。
【０００３】
また、樹脂フィルムを袋状とするため、重ねた樹脂フィルムの周囲を融着する必要がある。融着方法の例として、融着時の樹脂フィルム、シート状構造体及び加熱ツールの位置関係を図１３に示す。樹脂フィルム２ａ，２ｂ同士が重なっている融着代７を加熱ツール５とステージ６で挟み込むように加熱し、格納するシート状構造体１周りの樹脂フィルム２ａ、２ｂを接合し、シート状構造体１を包む袋状の樹脂フィルムを形成する。
【０００４】
このような袋状の樹脂フィルムの一例が、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０９１１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、熱収縮率が樹脂フィルム内の方向によって異なるということは、加熱ツール５により直接加熱される融着部の縮む方向に片寄りが生じるということである。樹脂フィルムの熱収縮方向に対する加熱の位置、融着部の形状によっては、融着部が縮みにより変形し、融着部の品質を劣化させることに繋がる可能性がある。
【０００７】
特許文献１には、図１４のように、融着部３の端部が樹脂フィルム２の外縁に接している融着形状が示されている。図１５に示すように、融着部３の端部が樹脂フィルム２の外縁に接している融着形状で、熱収縮率が大きい方向(図１５中はMD)と融着部３の長手方向が一致している場合、実証実験により融着部３が外縁から内側に溶け込む現象が発生する可能性が示唆されている。融着部３が溶け込むと、融着部３の面積を減少することから、融着部３の強度が低下するなどの問題が起こる。
【０００８】
このように、特許文献１には樹脂フィルムの熱収縮率の異方性に対して加熱方法、融着部３の形状を工夫した記述はされておらず、前述の融着部３の変形による品質劣化する課題が内在している。
【０００９】
本発明の目的は、上述した課題を解決し、融着部の変形による品質劣化を低減する樹脂フィルムの融着接合構造及び融着接合構造形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の樹脂フィルムの融着接合構造は、１枚を折りたたんだまたは２枚の樹脂フィルムの、周辺部を融着することにより形成され、前記周辺部は、融着部と、非融着部が交互に連なるように融着され、かつ前記融着部は、前記樹脂フィルムの外縁を含まない位置に形成され、かつ長軸方向と短軸方向を有する形状であり、前記長軸方向は、同一方向に向かって配列しており、前記同一方向は、前記樹脂フィルムの直交する２方向のうち、熱収縮率がより小さい方向であり、前記周辺部を融着することによって袋状に成型された内部に、シート状構造体が配置される。
【００１１】
また、本発明の樹脂フィルムの融着接合構造形成方法は、１枚を折りたたんだまたは２枚の樹脂フィルムの内部に、シート状構造体を配置する工程と、前記樹脂フィルムの周辺部を融着する工程と、を有し、前記周辺部に形成された融着部は、融着部と、非融着部が交互に連なるように形成され、前記融着部は、前記方形の樹脂フィルムの外縁を含まない位置に形成され、かつ長軸方向と短軸方向を有する形状であり、前記長軸方向は、同一方向に向かって配列しており、前記同一方向は、前記樹脂フィルムの直交する２方向のうち、熱収縮率がより小さい方向である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の樹脂フィルムの融着接合構造は、融着部の変形に起因した品質劣化による、融着部の強度の低下を低減し、さらに、外縁を含むように融着部を設けた場合の外縁から内側に溶け込む現象を無くし、融着部の強度の低下を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態における、シート状構造体の一端の一部が端子として引きだされている形状に対応した樹脂フィルムの周辺部３辺の融着接合構造、及び樹脂フィルムと樹脂フィルムに内包されるシート状構造体の断面を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態において、１枚の樹脂フィルムを折り返してシート状構造体を内包する場合の、融着接合構造の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における、シート状構造体の一端の一部が端子として引きだされている形状に対応した樹脂フィルムの融着接合構造を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の樹脂フィルムの融着接合構造を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における、シート状構造体の一端のすべてが端子として引きだされている形状に対応した樹脂フィルムの融着接合構造を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における、シート状構造体の一端のすべてが端子として引きだされている形状に対応した樹脂フィルムの融着接合構造を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の融着時の樹脂フィルム、シート状構造体及び加熱ツールの位置関係を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の樹脂フィルムの融着接合構造を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態の融着部の断面を示す図である。
【図１０】特許３３８０９３５号に記載の樹脂フィルムの融着接合構造を示す図である。
【図１１】特許３３８０９３５号に記載の樹脂フィルムの融着方法における、樹脂フィルムの熱収縮の方向と融着部の長辺との位置関係を示す図である。
【図１２】特許３３８０９３５号に記載の樹脂フィルムの融着接合構造において、融着部に発生した融着部の溶け溜まりを示す図である。
【図１３】融着時の樹脂フィルム、シート状構造体及び加熱ツールの位置関係を示す図である。
【図１４】特許文献１に記載の樹脂フィルムの融着接合構造を示す図である。
【図１５】特許文献１に記載の融着接合構造において、融着時に融着部が外縁から内側に溶け込む現象を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第一の実施形態］以下に、本発明を実施するために好ましい形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。
【００１５】
[構成の説明]図１（ａ）は、本実施形態における樹脂フィルムの融着接合構造を備える樹脂フィルムと、内包されるシート状構造体の上面図である。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、本実施形態における樹脂フィルム２の融着接合構造は、２枚の樹脂フィルム２の周辺部に形成され、融着部３と、非融着部４を有する。袋状に成型された樹脂フィルム２は、シート状構造体１を内包する。シート状構造体１からは、樹脂フィルム２の外側に端子１aが引きだされている。なお、樹脂フィルム２の形状は長方形とした。
【００１７】
シート状構造体１は、その両面を樹脂フィルム２に覆われており、さらに、樹脂フィルム２外に引きだされる端子１aを有する。シート状構造体１の周囲を囲むように、樹脂フィルム２の周辺部のうち少なくとも三辺が融着部３によって接合されている。ここで三辺とは、シート状構造体１の四辺のうち、端子１aが引きだされている一辺を除いた三辺を指す。このようにシート状構造体１は、袋状に成型された樹脂フィルム２に内包されるため、樹脂フィルム２の外側に容易に脱落しない。
【００１８】
樹脂フィルム２は、端子１aが樹脂フィルム２の外側に引きだされている領域を含む一辺を除き、樹脂フィルム上面側２aと樹脂フィルム下面側２b（図１（ｂ）参照）によって内包するシート状構造体１の周辺部のうち少なくとも三辺に融着部３と非融着部４を交互に配置している。図１（ｃ）のように、端子１ａが引きだされている領域以外の、樹脂フィルム２の周辺部に融着部３と非融着部４を交互に配置してもいい。樹脂フィルム２は２枚用いてシート状構造体１を内包するだけでなく、１枚の樹脂フィルム２を２つに折りたたみ、その内部にシート状構造体１を内包するようにしてもよい。この場合、図２に示すように折り返し部８に融着部３を設けなくてもよい。樹脂フィルム２には、ポリプロピレンやポリエチレンなどの高分子材料からなる多孔性フィルムが使用される。樹脂フィルム２は、その製造時の延伸方向であるMDと、MDと直交しフィルムの幅方向であるTDの２方向を有する。MDとTDの熱収縮率が異なるのが一般的である。また、樹脂フィルム２の形状は方形でなくてもよく、シート状構造体１を内包し、シート状構造体１を取り囲む周辺部に融着部３と非融着部４を交互に配置できればよい。
【００１９】
融着部３は、樹脂フィルム２において、シート状構造体１の周囲に位置する周辺部の少なくとも三辺の辺上に形成される。融着部３と非融着部４は交互に連なるように形成され、かつ樹脂フィルム２の外縁を含まない位置に形成される。融着部３の形状は、長軸方向と短軸方向を有する形状であればよい。例えば、図１（ａ）に示す略長方形、他には略楕円形、略角丸長方形（陸上競技のトラックの形状）などが挙げられる。融着部３の形状が略長方形の場合は長辺方向、略楕円形であるときは長軸方向が、同一方向に向かって配列している。前記同一方向とは、MDとTDのうち、熱収縮率が小さい方向である。本実施形態の場合は、TDが熱収縮率の小さな方向であり、端子１ａを取り出す方向と一致している。樹脂フィルム２のMDが端子１ａの取り出し向きと同一の場合は、融着部３の長辺方向、もしくは長軸方向を図２のようにTDに向けて配置すると、同様の効果が得られる。また、融着部３は長軸方向が長ければよい。例えば図３のように、長軸と短軸の比が異なる融着部３を混在させてもよい。
【００２０】
図１〜図３では、略方形のシート状構造体１の一端の一部が端子１ａとして樹脂フィルム２の外側に引きだされている形状を例として挙げた。さらに、図４及び図５のように略方形のシート状構造体１の一端のすべてが端子１ａとして引きだされている形状においても、本実施形態における発明を適用することが可能である。
【００２１】
≪融着接合構造の形成工程≫本実施形態における発明の融着接合構造の形成工程は、記述の融着部３を形成するものである。
【００２２】
樹脂フィルム２を袋状とするため、重ねたもしくは折りたたんだ樹脂フィルム２の周辺部を融着する必要がある。ここでは一例として熱圧着で融着部３を形成する工程を示す。融着時の樹脂フィルム２、シート状構造体１及び加熱ツール５の位置関係を図６に示す。まず、２枚の樹脂フィルム２を重ねた、もしくは１枚の樹脂フィルム２を折りたたんだものの内部に、あらかじめ用意されたシート状構造体１を配置する。ここで図６に示したように、重ねたもしくは折りたたんだ樹脂フィルム２の周辺部には、樹脂フィルム２同士が対向する融着代７がある。すなわち、内包されるシート状構造体１は、融着代７より内側の領域に配置できる大きさに設計されている。次に、この融着代７を加熱ツール５とステージ６で挟み込むように加熱し、シート状構造体１周りの樹脂フィルム２同士を接合する。接合の際、周辺部の少なくとも三辺の辺上に融着部３を形成することで、シート状構造体１を内包する袋状の樹脂フィルム２を形成する。
【００２３】
融着部３は、加熱ツール５によって、融着部３と、非融着部４が交互に連なるように形成する。さらに、前記方形の樹脂フィルム２の外縁を含まない位置に形成する。
【００２４】
融着部３の形成は、先述の熱圧着だけでなく、超音波融着、熱融着などの他の溶接方法によって行うことも可能である。
【００２５】
融着部３を形成する際、融着部３の形状の長軸方向が同一方向に向くように、予め加熱ツール５を調節する。ここで同一方向とは、樹脂フィルム２における２方向、MDとTDのうち、熱収縮率が小さい方向である。加熱された後の融着部３を上から見た形状を図８に、断面形状を図９に示す。
【００２６】
本形成工程は一例であり、発明の範囲を限定するものではない。他の工程により製造した場合でも、製造物が本発明に係る構成を有すればその効果を得ることができる。
【００２７】
[効果の説明]本実施形態の効果について説明する。本実施形態における融着接合構造は、樹脂フィルム２を接合する際に、融着部３の長辺もしくは長軸方向を、MDとTDのうち樹脂フィルム２の熱収縮率が小さい方向に向かって配列させたものである。加えて、融着部３を、樹脂フィルム２の外縁を含まない位置に設けたものである。
【００２８】
上記構成により、熱収縮率の大きい方向に融着部３の長辺もしくは長軸方向を向けた場合に起こる、融着部３の変形に起因した品質劣化による融着部３の強度の低下を低減することができる。さらに、外縁を含むように融着部３を設けた場合の外縁から内側に溶け込む現象を無くし、融着部３の面積を保持でき、融着部３の強度の低下を低減することができる。
【００２９】
樹脂フィルム２の外縁より内側に融着部３がある融着形状の例として、特許３３８０９３５号がある。その融着形状を、図１０に示す。このように熱収縮率が大きい方向(図１１中はMD)と融着部３の長手方向が一致している場合、図１２に示すような溶け溜まり３’が発生する。この溶け溜まり３’が、加熱時の温度条件によっては加熱ツール５側に付着して、加熱ツール５の上昇とともに糸引き現象を起こすことが、実証実験により判明している。融着部３に糸引きがあると、樹脂フィルム２、もしくはシート状構造体１と樹脂フィルム２とのユニットを後工程に回した際などに糸くず等が問題になる場合がある。
【００３０】
本実施形態により、熱収縮率の大きい方向に融着部３の長辺もしくは長軸方向を向けた場合に起こる、融着時の融着部３に生じる糸引きを低減できる。
[他の実施形態]第一、第二の実施形態では樹脂フィルム２は長方形としたが、正方形でもよいし、それらの角を丸くした形状などでもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１    シート状構造体
１ａ    端子
２    樹脂フィルム
２ａ    樹脂フィルム上面側
２ｂ    樹脂フィルム下面側
３    融着部
３’    融着部の溶け溜まり
４    非融着部
５    加熱ツール
６    ステージ
７    融着代
８  折り返し部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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