(57)【要約】第１ポリマーのフィルム、第２ポリマーのフィルムおよびシーリング中間層を含む破壊可能なシール。シーリング中間層は、第１ポリマーか第２ポリマーのどちらかの融点より高い融点を有し、それぞれが約２．５μｍ〜約７．０μｍの平均有効繊維径を有する複数のマイクロファイバーを含む。第１ポリマーおよび第２ポリマーのフィルムのシーリング中間層のどちらかの側面への溶融接合は、その部分を含む壊れやすい界面を有する破壊可能なシールであって、第１ポリマーが第２ポリマーと接触しているシールを生み出す。破壊可能なシールは、ギャップと第２フィルムからの第１フィルムの分離とを引き起こす力の適用によって壊れやすい界面で分かれる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１融点を有する第１ポリマーと、
第２融点を有する第２ポリマーと、
第２側面の反対側に第１側面を有するシーリング中間層と、
を含む破壊可能なシールであって、前記第１側面が前記第１ポリマーの一部に接合した第１境界層を含み、前記第２側面が前記第２ポリマーの一部に接合した第２境界層を含み、前記シーリング中間層が前記第１融点および前記第２融点より高い融点を有し、前記シーリング中間層が約２．５μｍ〜約７．０μｍの平均有効繊維径を有する複数のマイクロファイバーを含み、前記第１境界層が前記第１ポリマーによって取り囲まれた前記複数のマイクロファイバーの第１部分を含み、前記第２境界層が前記第２ポリマーによって取り囲まれた前記複数のマイクロファイバーの第２部分を含む破壊可能なシールにおいて、壊れやすい界面を前記第１境界層と前記第２境界層との間に有し、前記第２境界層からの前記第１境界層の分離を引き起こす力の適用によって前記壊れやすい界面で分かれる破壊可能なシール。
【請求項２】
前記第１ポリマーおよび前記第２ポリマーがポリエチレンである、請求項１に記載の破壊可能なシール。
【請求項３】
前記複数のマイクロファイバーがポリプロピレンを含む、請求項１に記載の破壊可能なシール。
【請求項４】
前記平均有効繊維径が約４．０μｍ〜約５．０μｍである、請求項３に記載の破壊可能なシール。
【請求項５】
前記複数のマイクロファイバーが約１０ｇ／ｍ２〜約３０ｇ／ｍ２の坪量を有するポリプロピレンウェブを形成する、請求項４に記載の破壊可能なシール。
【請求項６】
前記力が約０．１０Ｋｇ／ｃｍ２〜約１．２５Ｋｇ／ｃｍ２である、請求項３に記載の破壊可能なシール。
【請求項７】
前記力が約０．２１Ｋｇ／ｃｍ２〜約０．６３Ｋｇ／ｃｍ２である、請求項６に記載の破壊可能なシール。
【請求項８】
前記壊れやすい界面が、第１ポリマーが第２ポリマーと接触するその部分を含む、請求項１に記載の破壊可能なシール。
【請求項９】
前記壊れやすい界面の主要部が、前記第１境界層と第２境界層との間にマイクロファイバー含有ギャップを含む、請求項１に記載の破壊可能なシール。
【請求項１０】
前記第１ポリマーおよび第２ポリマーが前記シーリング中間層を実質的に満たす、請求項１に記載の破壊可能なシール。
【請求項１１】
前記シーリング中間層が前記パッケージの第１区画を前記パッケージの第２区画から分離する、多区画パッケージと組み合わせた請求項１に記載の破壊可能なシール。
【請求項１２】
前記第１区画が第１反応性物質をその中に含み、かつ、前記第２区画が第２反応性物質をその中に含む、請求項１１に記載の破壊可能なシール。
【請求項１３】
前記第２境界層からの前記第１境界層の分離を引き起こす力の適用によって前記破壊可能なシールが前記壊れやすい界面で分かれるとすぐに、前記第１反応性物質がその中で前記第２反応性物質と混ざる、請求項１２に記載の破壊可能なシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ化製品とプラスチック容器を複数の区画へ分割するための破壊可能なシールの提供方法とに関する。より具体的には、本発明は、力の適用によって分離し、シールを破壊させてプラスチック容器の別個の区画に以前には隔離されていた物質の相互作用を可能にする開口部を提供する、メルトブローン・マイクロファイバーを含む破壊可能なシールを提供する。
【背景技術】
【０００２】
単一容器が、互いに接触することが許された場合に反応し合う物質の貯蔵のために使用されてもよい。典型的には、単一貯蔵容器は、反応の生成物の必要性があるまで反応性物質間の接触を防ぐための手段、例えばシールされた境界またはバリアストリップなどを含む。シールおよびバリアストリップの使用は、容器、特にプラスチック容器またはパッケージを多数の別個の区画へ分離するための手段を提供する。様々な液体または移動しやすい反応性成分は個々の区画中に隔離されてもよい。区画間のバリアの崩壊は、反応性成分が混ざり合い、反応し合うための経路を提供する。反応は、柔軟なパッケージの手動操作によって促進されてもよい。
【０００３】
多区画プラスチックパッケージの使用は、液体モノマーを硬化した樹脂材料へ変換する活性剤物質からの分離を必要とする反応性液体モノマーをはじめとする反応性物質の封じ込めで知られている。反応性成分の典型的な組合せは、液体ポリスルフィドポリマーとエポキシモノマー用のアミン活性剤との安定な混合物から分離された液体エポキシモノマーのようなものを含む。一緒に混合された時、これらの物質は発熱反応を受けて電気絶縁材料としての用途を見いだす耐熱性の強靱な樹脂状生成物を生み出す。
【０００４】
特許文献１は、液体エポキシモノマー組成物を液体ポリスルフィドポリマーとは別々に保つ容器として好適な多区画プラスチックパッケージを開示している。パッケージは、フィルムの外縁に沿って一緒に溶融接合された、かつ、それがフィルムの融合縁まで伸びるようにブレーカーストリップをフィルム間にヒート−シールすることによって区画へ分割された熱可塑性樹脂フィルムの２つのシートを含む。プラスチックパッケージの融合エッジシールの破壊前に、応力下で、それを破壊させるブレーカーストリップは、フィルムのどちらかより物理的に弱い。関連特許（特許文献２）は、様々なシーリングストリップを使用する多区画パッケージを形成するための幾つかの方法を記載している。
【０００５】
多区画プラスチックパッケージについての他の言及は、例えば、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、および特許文献７に見いだされるかもしれない。他の物質は、酵素システムの成分を分離するための破壊可能な膜を含む多区画パッケージを特定している特許文献８に記載されているような多区画プラスチック容器に貯蔵されてもよい。パッケージは、膜の破壊および酵素と適切な基質物質との反応の前に酵素活性を保存する。
【特許文献１】米国特許第２，９３２，３８５号明細書
【特許文献２】米国特許第３，０７４，５４４号明細書
【特許文献３】米国特許第２，７５６，８７５号明細書
【特許文献４】米国特許第２，９１６，１９７号明細書
【特許文献５】米国特許第３，８０９，２２４号明細書
【特許文献６】米国特許第４，９６１，４９５号明細書
【特許文献７】米国特許第５，２８７，９６１号明細書
【特許文献８】米国特許第２，９７１，８５０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プラスチック容器の区画間での分離を提供するために有用な、シーリングストリップ構造体の利用可能性にかかわらず、コストを下げ、一貫性を改善し、かつ、増加した貯蔵寿命を有する多区画プラスチック保存バッグを製造するために用いられる方法の効率を高めるためのシール形成材料を求める要求が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、力の適用によって分離し、シールを破壊させてプラスチック容器の別個の区画中に以前には隔離されていた流体反応体の相互作用を可能にする、メルトブローン・マイクロファイバーを含む、破壊可能なストリップシールを提供する。示されるように、破壊可能なシールは、プラスチックバッグもしくはパウチまたは類似の容器の区画を互いからシールするための仕切を提供する。多区画プラスチックバッグまたはパウチは、接触すると反応してコーティング材料、カプセル化材料および接合材料などのような有用な生成物をもたらす２つ以上の物質に好適な封じ込めを提供する。食品は、特に食品成分が消費の直前にベストに混合される時に、多区画プラスチックパウチ中に貯蔵されてもよい。
【０００８】
本発明によるストリップシールは、単一材料、すなわちメルトブローン・プラスチック・マイクロファイバーを実質的に含む。これは、外側フィルムストリップを分離する中心の繊維状部分よりなるブレーカーストリップの反対側上で２つのフィルムを一緒に接合する、米国特許第２，９３２，３８５号明細書における、ブレーカーストリップの説明とは異なる。外側フィルムストリップは、ブレーカーストリップのどちらかの側面上でそれらに接合された２つのフィルムとして同じ熱可塑性ポリマーを含む。これは、一フィルムの別のフィルムへの直接融合シーリングによって形成されたシールと等しく同じように強いフィルムストリップ−フィルムシールを生み出す。繊維状中心層は、フィルムが引き離される時にその中心平面に沿って割れる、ブレーカーストリップの弱体化平面を提供する。ブレーカーストリップの破裂で、２つのフィルムストリップは、プラスチックパッケージの側面を形成する、異なるフィルムに別々に付着したままである。参考文献によれば、ブレーカーストリップの別の例は、多区画パッケージの外殻を形成するポリエチレンフィルムにヒートシールする、ポリエチレンの薄い連続層で両面上を被覆された薄い多孔性紙よりなる。ブレーカーストリップの紙中心は、多孔性のままであり、時期尚早の破壊または化学攻撃による分離によって漏洩を受けやすいままである。これらの状態のどちらかは区画間に開口部を生み出す。時期尚早の破壊は区画間の望ましくない漏洩につながる。
【０００９】
上に示されたように、これまでに公知のシールは、多区画バッグ構造体を形成するために使用されたフィルムの熱可塑性樹脂シートと実質的に同じ化学組成のバリアフィルムの連続層間に繊維状部分が挟まれた複合構造体であった。本発明によるストリップシールは、有効繊維径が約２．５μｍ〜約７．０μｍの範囲を有するメルトブローン・マイクロファイバーウェブからストリップをカットすることによって形成された一様な構造体である。有効繊維径（ＥＦＤ）は下でさらに定義され、それが平均繊維径の近似値であることを示す。
【００１０】
本発明による破壊可能なストリップシールは、ポリマーフィルムのシートを一緒にエッジシールすることによってバッグまたはプラスチックパウチを接合するために使用された熱可塑性ポリマーの２層間に不浸透性バリアを形成するマイクロファイバーを含む。マイクロファイバー形成のための一方法は、熱可塑性ポリマーの高速流れを分裂させて本明細書でメルトブローン・マイクロファイバーと言われる小直径繊維を生み出す公知方法を用いる。
【００１１】
本発明によるバッグまたはプラスチックパウチは、ポリエチレンテレフタレートの表面に隣接したポリエチレンの表面を有する複合フィルム積層品を好ましくは使用する。プラスチックパウチを２つの区画へ分離するために使用される破壊可能なストリップシールは、それを分離する熱可塑性ポリマーシートより高い融点を有する。これは、ストリップシールと熱可塑性ポリマーシートとの間の接合形成が熱可塑性ポリマーの２シートを一緒に保持する不浸透性バリアを含む接合構造体を生み出すための各シートの溶融およびメルトブローン・マイクロファイバーストリップの隙間への流れ込みに依存することを意味する。多区画パウチの好ましい一実施形態は、ポリプロピレン・マイクロファイバーのストリップシールをポリエチレンの層間に含む。ポリエチレンはポリプロピレン・マイクロファイバーを濡らし、その結果、ポリエチレンの相溶性フィルムをポリプロピレンのどちらの側面上にも積層する必要がなく、あるいはまたストリップシールにポリエチレン繊維を加える必要がない。
【００１２】
メルトブローン・マイクロファイバーストリップがシーリング中に溶融することは必要ではないが、熱可塑性ポリマー・マイクロファイバーを含むシールは約０．１Ｋｇ／ｃｍ２（１．４５ｐｓｉ）〜約１．２５Ｋｇ／ｃｍ２（１７．５ｐｓｉ）の、不浸透性バリアの役を務めるシールを通った固体または液体移動を防ぐのに十分な強度を有する。しかしながら、メルトブローン・マイクロファイバーストリップシールは、熱可塑性樹脂シートを損傷することなく、またはバッグフィルム・エッジシールを破壊することなく穏やかなハンド応力下で破壊する。
【００１３】
本発明によるメルトブローン・ポリマー・マイクロファイバーのストリップシールの利点は、不織または紙材料の中心層を含むとして先に記載されたブレーカーストリップより大きな信頼性および一貫性のバリアストリップシールを提供する不活性材料の高い一様性である。かかるブレーカーストリップの製造は、生じたブレーカーストリップがパッケージ形成中に熱可塑性ポリマーシートに接合されるかもしれない前に、不織または紙材料のどちらかの側面上に熱可塑性材料を積層するための少なくとも１つの追加工程を含む複雑な方法を必要とする。追加の加工工程は、スクラップおよびより高い製造コストにつながる一貫性のない製品性能の確率を上げる。
【００１４】
本発明によるメルトブローン・ポリプロピレン・マイクロファイバーウェブは、ポリマーフィルムと不織または紙材料との積層品を製造するために用いられる方法より制御可能である一工程方法によって得られる容易に入手可能な材料である。さらに、制御されたレベルの坪量および気孔率を有する単層メルトブローン・ポリマー・マイクロファイバーウェブを製造することも可能である。米国特許第２，９３２，３８５号明細書の層状ブレーカーストリップと比較して、本発明による単層ストリップシールは、例えば、時期尚早の破壊または化学攻撃後の分離によって機能しなくなる可能性がある何の内部界面も持たない。メルトブローン・ポリマー・マイクロファイバーウェブから形成されたストリップシールのさらに別の利点は、バッグ区画間のシールされた接合部が不透明状態から実質的に透明状態に変化する時に有効なバリアシール形成の目に見える検出である。不透明から透明への遷移は、プラスチックパッケージの区画間の有効な分離を提供するバリアシールの形成の観察できる信号を提供する。
【００１５】
本発明による多区画プラスチックパッケージまたはバッグ容器は、２シートの熱可塑性ポリマーフィルムと少なくとも１つのメルトブローン・マイクロファイバーストリップシールとを含むために製造されてもよい。フィルムシートのエッジ周りをヒートシールすることによる融合エッジの形成は、密封閉鎖されたエンベロープを生み出す。熱および圧力の適用によって２フィルムシート間に接合された、適切に置かれたストリップシールは、バリアの一側面上の第１区画からバリアの他の側面上の第２区画への物質移動に対するバリアの役を務める。
【００１６】
より具体的には、本発明は、第１融点を有する第１ポリマーと、第２融点を有する第２ポリマーと、第２側面の反対側に第１側面を有するシーリング中間層とを含む破壊可能なシールを提供する。シーリング中間層の第１側面は、第１ポリマーの一部に接合された第１境界層を含む。また、シーリング中間層の第２側面は、第２ポリマーの一部に接合された第２境界層を含む。シーリング中間層は、第１融点および第２融点より高い融点を有し、約２．５μｍ〜約７．０μｍの平均有効繊維径を有する複数のマイクロファイバーを含む。第１境界層は、第１ポリマーによって取り囲まれた複数のマイクロファイバーの第１部分を含む。第２境界層は、第２ポリマーによって取り囲まれた複数のマイクロファイバーの第２部分を含む。破壊可能なシールは、第１境界層と第２境界層との間に壊れやすい界面を有する。破壊可能なシールは、第２境界層からの第１境界層の分離を引き起こす力の適用によって壊れやすい界面で分かれる。
【００１７】
定義
本明細書で使用される用語は次の通り示される意味を有する。
【００１８】
用語「マイクロファイバー」は、平均直径が約１．０μｍ〜約１０．０μｍである繊維を意味する。
【００１９】
用語「有効繊維径」は、公知の厚さ、ポリマー密度および坪量のマイクロファイバーウェブを横切った圧力低下から誘導される、当業者に公知の計算された寸法である。
【００２０】
「破壊可能なシール」または「バリアシール」などのような用語は、本発明によるストリップシールの側面に接合された熱可塑性ポリマーの少なくとも２つの層を含む複合構造体を意味する。破壊可能なシールは、ストリップシールの側面部を形成するマイクロファイバー間の空間中への溶融熱可塑性ポリマーの注入によって生み出された境界層を含む。
【００２１】
「ストリップシール」または「セパレーター・ストリップシール」または「マイクロファイバー状ストリップシール」または「シーリング中間層」などを含む用語は、本発明による多区画パッケージを製造するために使用されたポリマーフィルムまたはフィルム積層品の好適な層間の破壊可能なシールの形成での使用のためにストリップ形状へ変換された、ブローン・マイクロファイバーウェブを意味する。
【００２２】
「境界層」は、溶融ポリマーがストリップシール中へ入り、冷却するとストリップシールのポリマー充満側面部を与える時にバリアシールのどちらかの側面上にできる。
【００２３】
用語「壊れやすい界面」は、境界層間のバリアシールの中心部を意味し、ここで、壊れやすい界面は実質的に熱可塑性ポリマーなしのマイクロファイバーを含む。これは、対向する境界層の強制分離中に優先的に分かれる比較的弱い界面を提供する。模範的な実施形態では、壊れやすい界面は、第１ポリマーが第２ポリマーと接触しているその部分を含む。別の模範的な実施形態では、接合温度に依存して、溶融ポリマーはストリップシールの内部空間を実質的に満たすことができよう。この状態は壊れやすい界面の優先的なパーティングを妨げる。好ましくは、壊れやすい界面の主要部は、境界層間のマイクロファイバー含有ギャップである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
要求に応じ、本発明の詳細な実施形態は本明細書に開示されるが、開示される実施形態は様々なおよび代わりの形態で具体化されてもよい本発明の典型的なものに過ぎないことが理解されるべきである。本明細書に開示される具体的な構造上および機能上の詳細は、限定的なものとして解釈されるべきではなく、単に特許請求の範囲のための根拠としておよび本発明を様々に用いるよう当業者を教示するための代表的な根拠として解釈されるべきである。
【００２５】
本発明による多区画プラスチックパッケージまたはバッグ容器は、２シートの熱可塑性ポリマーフィルムと少なくとも１つのメルトブローン・マイクロファイバーストリップシールとを含むために製造されてもよい。接合の継続時間および圧力に依存して、ポリエチレン、または他の好適な熱可塑性樹脂の層は、約１２０℃〜約２００℃の温度で融合してフィルムシートのエッジ周りを融合され、ヒートシールされたマージンを形成し、密封閉鎖されたエンベロープを生み出す。２フィルムシート間に接合された、適切に置かれたストリップシールは、バリアの一側面上の第１区画からバリアの他の側面上の第２区画への物質移動に対するバリアの役を務める。２区画のサイズおよび位置は、プラスチックパッケージ内でのストリップシールの位置に依存する。２フィルムシート間に置かれた追加のストリップシールがバッグ容器中の区画の数を増やすことは理解されるであろう。
【００２６】
本発明による多区画プラスチックパッケージに好適なフィルム材料は、ポリマーフィルムおよび好適なヒートシール層を含むフィルム複合材料の群から選択されてもよい。本発明によるバリアシールの形成は、マイクロファイバー状ストリップシールの融点より下またはその近くで溶融する接合層を提供するために広範囲の熱可塑性ポリマーの任意のものを使用してもよい。好適な材料は、例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレンをはじめとするポリオレフィンポリマー、ポリ塩化ビニル、ならびにエチレン・酢酸ビニルおよびストリップシールの融点より上で溶融するポリエチレンテレフタレートのようなポリマーのフィルムで積層されたこれらの材料の任意のものを含むフィルム複合材料から選択されてもよい。
【００２７】
ブローン・マイクロファイバー・ポリマーウェブの製造は、インダストリアル・アンド・エンジニアリング・ケミストリー（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）、第４８巻、第８号（１９５６）、１３４２ページにファン・ベンテ（Ｖａｎ  Ｗｅｎｔｅ）によって記載されているタイプの方法に好ましくは依存する。米国特許第３，９７８，１８５号明細書は、直径が約０．３ｍｍより大きい材料の望ましくない粗い「ショット」または「ビーズ」の量を減らす類似のしかし改善された方法を記載している。該製造方法は、ナイロン、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ（メタクリル酸メチル）、ポリ（エチレンテレフタレート）、およびポリトリフルオロクロロエチレンをはじめとする様々な熱可塑性材料について０．１μｍ〜１．０μｍほどに微細な繊維をもたらすことが示された。繊維形成は、一連の微細なオリフィスを通して、直接に、加熱された空気または他の適切なガスの２つの収束する高速流れ中へ溶融した材料を押し出す、本質的にラム押出機である装置の使用を必要とする。空気温度およびポリマー溶融物温度は、空気および熱可塑性流体材料の流れの速度がそうであるように、別々に調節される。
【００２８】
約２９０℃（５５０°Ｆ）〜４３０℃（８００°Ｆ）の温度で押出機ノズルから押し出された樹脂は、樹脂の溶融ストランドとしてガス流れに入り、それをガス流れは繊維へ細長化する。繊維は、樹脂材料を凝固させるのに十分なほどに冷却が進行したガス流れ内にあるポイントでできる。ホットメルト樹脂はノズルから２つの空気流れの合流点へ直接出るので、最大量の細長化は出口のこのポイントで起こる。用いられる正確な温度および速度に依存して、繊維は、ノズル先端から約２．５ｃｍまで空気流れによって運ばれた後に固形に冷える。
【００２９】
新たに形成された繊維は非常に高い速度でノズルから分散した乱流中に移動する。約３１５℃（６００°Ｆ）および約３．５Ｋｇ／ｃｍ２（５０ｐｓｉ）の典型的な空気条件では、この速度は音速、すなわち約５００メートル毎秒（１６００フィート毎秒）に等しいかまたはそれを超えるかもしれない。移動する１６メッシュ・スクリーンは、空気送風を繊維から分離する表面を提供して繊維のランダム沈着物を提供し、それは、プレスロールを用いて密度を上げられてまたは上げられることなく、巻取リールでの収集のために繊維マットとしてスクリーンからはぎ取られてもよい。本発明によるストリップシールの製造に好適な、メルトブローン・ポリマーウェブ、好ましくはポリプロピレンウェブは、約２．５μｍ〜７．０μｍ、好ましくは４．０μｍ〜６．０μｍの有効繊維径（ＥＦＤ）を有する。
【００３０】
反応性物質、特に流体物質を貯蔵するのに都合のよいパッケージは、互いにエッジ接合された熱可塑性ポリマーフィルムの少なくとも２つの層を含む。反応性物質の分離は、本明細書ではストリップシールとも言われる、１つまたは複数の破壊可能なシールを必要とし、それはパッケージ内の隔離された区画間の反応性物質の移動に対するバリアを形成する。ストリップシールの材料は、パッケージを形成するために使用されたフィルム層より高い融点を典型的には有する。この融点差は、熱可塑性樹脂フィルムが溶融し、融合するまでそれらを加熱することによって形成された融合エッジ接合を提供する。本発明によるストリップシールに対するフィルム層の制御された加熱は、フィルム層を溶融させ、フィルムの融点より高いがセパレーター・シール材料の融点より低い温度でセパレーター・ストリップシールの側面に流れ込ませる。フィルム層はストリップシールに接合して積層構造体が冷えた時に破壊可能なシールを提供する。
【００３１】
上記のように、プラスチックフィルムをメルトブローン・マイクロファイバーストリップシールに接合することによって形成されたシールは、普通の取扱い、輸送および貯蔵操作の間ずっとエンベロープの一区画の反応性物質を別の区画中の反応性物質から完全に分離するのに十分な強度を有する。本発明による多区画プラスチックパッケージは、反応性物質を混ぜ合わせる必要性があるまで、２−パートバッグ容器、または多シールで、３つ以上の区画を有するバッグで必要とされるシールを維持する。混合過程は、ストリップシールのどちらかの側面上のフィルムの一部を握り、フィルムを反対方向に引っ張ることによって都合よく活性化されてメルトブローン・マイクロファイバーストリップの構造を崩壊させてもよく、それはシールを破壊させ、開かれたシールを通った物質移行を可能にする。物質の完全な混合は、柔軟なプラスチックパッケージの手動操作を含む。バッグ容器内で反応性物質を混合するための行動の順序についての説明から、熱可塑性樹脂フィルムのシート間のエッジシールが熱可塑性樹脂フィルムのシート間にそれを接合した後にストリップシール内部に留まっているメルトブローン・マイクロファイバー層の内部強度より強いであろうことは明らかなはずである。本発明によるストリップシールの優先的な破壊は、プラスチックパッケージのエッジシールの故意でない崩壊後の反応性物質の漏洩の可能性を回避する。
【００３２】
本発明による熱可塑性樹脂フィルムシートの部分とストリップシールとの間のヒートシールの形成は、メルトブローン・マイクロファイバーウェブのストリップを２つの長さのフィルム間に挿入することを含む一連のプロセス工程を必要とする。これは、フィルムのエッジがシール形成マイクロファイバーのストリップのエッジにオーバーラップするように、それぞれがマイクロファイバーのストリップの幅より大きい幅を有する２つの長さのフィルム間を伸びるマイクロファイバーの狭いストリップを有するサンドイッチ構造を生み出す。フィルムシートは、ペアの加熱圧盤間にサンドイッチ構造を置いた後にマイクロファイバーストリップに接合する。各圧盤は、ストリップシールと整列した、平行エッジに沿った、フィルムサンドイッチの幅を横切った個々に制御される加熱レールを含む。加熱レールの位置決めおよび数は、多区画包装容器のデザインに依存する。加熱圧盤でフィルム構造を取り囲んだ後、圧力の適用はフィルム層をストリップシールへ接合させ、かつ、フィルムのエッジに沿っておよびフィルムの幅を横切って融合させる。圧盤プレスは、その平行エッジおよびその基部に沿ってシールされた、かつ、多数の区画を分離する少なくとも１つのバリアシールを有するバッグを生み出す。上記のような多区画バッグは、時期尚早の反応を防ぐべく分離を必要とする物質の添加のための各区画への開口部を有する。物質をそれらのそれぞれの区画に入れた後、多区画パッケージの開いた末端は、最終エッジシールを形成するために加熱レールを含む第２圧盤プレスを用いてシールされてもよい。エッジシール形成のための温度は、本発明によるエッジシールとストリップシールとの交差点で溶融接合を生み出すのに十分なほど高くてもよい。このタイプの溶融接合の形成は、紙ティシュを含む既に公知のブレーカーシールと比較して利点を提供する。紙ストリップを含む接合は、溶融接合を形成せず、紙炭化を引き起こす温度で不具合のポイントを導入するかもしれない。
【００３３】
本発明による好ましい実施形態は、典型的には約１４０℃〜約１５０℃の範囲の圧盤プレス温度を用いる。この温度範囲は、ストリップシールと接触した熱可塑性樹脂層の融点より上であるが、メルトブローン・マイクロファイバーストリップシールそのものの融点より下である。加熱時間は、圧盤プレスのプレートに加えられる圧力に依存して２秒〜４秒である。熱および圧力の好適な適用は、熱可塑性樹脂層の溶融と溶融ポリマーのマイクロファイバーの隙間中への移行とをもたらして、それが冷えるにつれて凝固する溶融ポリマーを含有するシールストリップのどちらかの側面上に境界層を生み出す。ストリップシールの一側面から流れる熱可塑性ポリマーは、反対側から流れるポリマーと接触してもよい。しかしながら、境界層は、これが、冷えると、融合エッジシールと類似の接合強度の固体ポリマー充満ストリップシールを生み出すように融合しないことが好ましい。ストリップシールとパッケージフィルムとの効果的な接合は、熱可塑性ポリマーのないストリップシールの少なくとも内部部分をそのままにしてストリップシールの境界層の分離を引き起こす力をプラスチックパッケージにかけている間に破壊可能なシールストリップが分かれる、壊れやすい界面を提供する。模範的な実施形態では、壊れやすい界面は、第１ポリマーが第２ポリマーと接触するその部分を含む。別の模範的な実施形態では、接合温度に依存して、溶融ポリマーはストリップシールの内部空間を実質的に満たすことができよう。この状態は、壊れやすい界面の優先的なパーティングを妨げる。好ましくは、壊れやすい界面の主要部は、境界層間のマイクロファイバー含有ギャップである。
【００３４】
本発明による熱可塑性樹脂フィルムシートの部分とストリップシールとの間にヒートシールを形成するための代替法は、メルトブローン・マイクロファイバーウェブのストリップを２つの長さのフィルム間に挿入する工程を含む連続プロセスの一連の工程を必要とする。これは、フィルムのエッジがシール形成マイクロファイバーのストリップのエッジにオーバーラップするように、それぞれがマイクロファイバーのストリップより大きい幅を有する２つの長さのフィルム間を伸びるマイクロファイバーの狭いストリップを有するサンドイッチ構造を生み出す。フィルムシートは、ストリップシールに沿って整列した、高温に加熱されたローラー間をサンドイッチ構造が移動する間にマイクロファイバーストリップに接合する。熱可塑性樹脂フィルムシートと加熱ローラーとの接触の継続時間は、熱可塑性樹脂層の溶融と溶融ポリマーのマイクロファイバーの隙間中への移行とを引き起こして、それが冷えるにつれて凝固する溶融ポリマーを含有する境界層をストリップシールのどちらかの側面上に生み出す。
【００３５】
上記のように形成された連続ストリップは、オーバーラップするフィルムのエッジに沿った、かつ、フィルム構造体を横切った熱および圧力の適用によって周辺シールを生み出す別のヒートシール装置に必要に応じて入って、本発明によるストリップシールによって分離された２つの区画を有するプラスチックパッケージを提供してもよい。各区画の１エッジは反応性物質の装入のために開いたままであり、装入の後ヒートシーラーは、区画を閉鎖し反応性物質を互いに隔離する最終融合エッジシールを形成する。
【００３６】
本発明によるストリップシールを形成するために使用されるメルトブローン・マイクロファイバーウェブは、不織の繊維状ポリマー材料、好ましくは、２３０℃で約２８０〜４２０ｇ／１０分のメルトフローレイトを有する＃３９６０などのようなポリプロピレンホモポリマー（アトフィナ、テキサス州ヒューストン（Ａｔｏｆｉｎａ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から入手可能な）を含む。マイクロファイバーウェブは典型的には平方メートル当たり約１０グラム（ｇｓｍ）〜約３０ｇｓｍの範囲の、好ましくは約２５ｇｓｍの坪量と、約２．５μｍ〜約７．０μｍの有効繊維径の範囲とを有する。本発明によるストリップシールは、パッケージングフィルムと他のシール、例えばエッジシールとの間にわずかしかない隆起を導入する。１５ｇｓｍの坪量を有する、約１．０ｃｍ〜１．２５ｃｍ幅のストリップシールはシーリング前に１００μｍの厚さを有する。シーリング後に、ストリップシール・セパレーターは約２５μｍ（０．００１インチ）の厚さを有する。
【００３７】
メルトブローン・マイクロファイバーウェブの気孔率は坪量および繊維直径に依存する。これらの特性は、包装フィルムシートをマイクロファイバーストリップシールのどちらかの側面に接合する過程の間ずっと、マイクロファイバー間の隙間中への溶融ポリマーの流速を制御する。ヒートシールされた容器バッグの成功した形成の後、バリアシールの強度は、加圧バッグ破裂機を用いて評価されてもよい。試験は、ストリップシールのどちらかの側面上の区画をメルトブローン・マイクロファイバーシールが破裂する空気圧まで膨らませることを含む。シール強度の好ましい範囲は約０．２１Ｋｇ／ｃｍ２（３．０ｐｓｉ）〜約０．６３Ｋｇ／ｃｍ２（９ｐｓｉ）である。
【００３８】
本発明による使用に好適なパッケージ形成ポリマーは、メルトブローン・マイクロファイバーウェブを形成するために使用されたポリマーより低い融点を有するポリマーフィルムを含む。好ましい例として、多区画エンベロープは、３Ｍカンパニー、ミネソタ州セントポール（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能な商品名スコッチパック（ＳＣＯＴＣＨＰＡＫ）２９９０５で特定されるフィルム積層品を使用する。該フィルム積層品はポリエチレンテレフタレートの層に隣接したポリエチレンの層を含む。多区画パウチの形成中のスコッチパック２９９０５フィルムの位置付けは、約１２０℃〜約２００℃で加熱中にストリップシールに接合してバリアシールを形成する内層としてポリエチレン層を置く。
【００３９】
様々な流体成分が多区画パッケージの別個の区画中に封入されてもよい。反応性成分の典型的なおよび好ましい組合せは、第１材料として液体ポリオール樹脂と第２材料としてイソシアネート架橋剤とを含む。これらの物質は反応してポリウレタン・カプセル化またはブロッキング化合物を形成する。反応性成分の第２の組合せは、酸無水物官能性を有する液体を含む。液体は好適な架橋剤と反応してポリエステル・カプセル化材料を提供する。反応してエポキシ樹脂を形成する成分物質もまた、多区画パッケージ中に貯蔵されてもよい。このケースでは、パッケージはエポキシ樹脂の形成前に液体のエポキシ官能性組成物を、液体ポリマーとアミン活性剤との混合物から分離する。樹脂形成成分間の反応の活性化は、区画の１つの中心区域に近い外側包装フィルムを握ることと、破壊可能なシールの軸に沿ってフィルムを引き離すこととを含む。これは、パッケージの永続的融合エッジシールを損傷することなく、ストリップシールの境界層間の壊れやすい界面での繊維分離によってストリップシールを破壊する。壊れやすい界面の破壊は、パッケージの反応性内容物が結合することを可能にする。均質な混合は、樹脂形成反応を促進するために包装エンベロープの手動操作を必要とするかもしれない。パッケージの角の除去は、そこで反応が完了まで継続する待機金型または他の空洞または容器中へ分配されてもよい反応混合物の放出のための開口部を提供する。角を多区画パッケージから除去することの代替案として、ノズルクロージャーが、パッケージを生み出すために使用されるフィルムシートの１つ中へ構築されてもよい。
【００４０】
本発明による多区画パッケージは、電気通信システムでの、特にカプセル化材料としての用途向け樹脂をはじめとする様々な用途向け樹脂を生み出すために反応し合う物質用の柔軟な容器バッグとして使用されてもよい。異なるカプセル化樹脂システムでのメルトブローン・マイクロファイバーストリップシールの耐化学薬品性試験は、多区画パッケージが１ｋｇの重りを支えた状態で６５．５℃（１５０°Ｆ）の高温でのオーブン老化中にシールへの何の損傷も示さなかった。
【実施例】
【００４１】
実験
メルトブローン・ポリプロピレンウェブのストリップシールをポリエチレンバッグの中心の下方へヒートシールすることによって形成した２区画バッグを、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）−Ｆ８８−００かＡＳＴＭ−Ｆ２０５４−００かのどちらかを用いて試験して生じたバリアシールの強度を測定してもよい。これらの試験の第１（ＡＳＴＭ−Ｆ８８−００）は、柔軟なバリアバッグのシール強度を測定する。破裂強度測定は、第２の試験方法（ＡＳＴＭ−Ｆ２０５４−００）によって記載されているように制限プレート内の内部加圧を用いる。
【００４２】
ブローン・マイクロファイバー（ＢＭＦ）バリアおよび有効繊維径（ＥＦＤ）の比較
バッグ寸法：幅−１９．７ｃｍ  長さ−１１．４ｃｍ
縦方向のバリアストリップを含むバッグを、クロックナー−フェロマチック・バッグ・メーカー（Ｋｌｏｃｋｎｅｒ−Ｆｅｒｒｏｍａｔｉｋ  Ｂａｇ  Ｍａｋｅｒ）、モデルＬＡ  ＩＩＩで製造した。本方法は、約１３５℃〜約１５０℃の温度、約２秒〜約４秒の滞留時間設定および１．５４〜１．９７Ｋｇ／ｃｍ２（２２〜２８ｐｓｉ）の機械圧力設定を用いる圧盤プレス活性化を含んだ。実施例１〜１２のバッグを９．０の流量設定のＡＲＯ  ２６００加圧空気破裂機を用いて破裂させた。表１の実施例１〜６は、一定温度ではバリア破裂強度は有効繊維径増加と共に増加することを示す。
【００４３】
表１−実施例１〜６のＢＭＦウェブ・ストリップシールの破裂強度
2006526553.tif 000002
【００４４】
表２−実施例７〜１２のＢＭＦウェブ・シールの破裂強度
2006526553.tif 000003
【００４５】
表２の実施例７〜１２は、一定温度ではバリア破裂強度が有効繊維径増加と共にそしてまた坪量の低下と共に増加することを示す。表１と表２との結果の比較は、シーリング温度が高まるにつれてバリア破裂強度が増加することを示す。
【００４６】
ブローン・マイクロファイバー（ＢＭＦ）バリア坪量比較
実施例１３〜２３バッグ寸法：幅−２５．４ｃｍ  長さ−２６．７ｃｍ
バッグをクロックナー−フェロマチック・バッグ・メーカー、モデルＬＡ  ＩＩＩで製造した。本方法は、約２秒〜約４秒の滞留時間設定を用いる圧盤プレス活性化を含んだ。機械圧力設定は１．５４〜１．９７Ｋｇ／ｃｍ２（２２〜２８ｐｓｉ）であった。バッグ製造中フィルムシート間へのストリップシール・ウェブの供給は、場合により、バリアストリップ巻出機を用いて機械供給するか、または手動供給することができた。バッグを、ＡＲＯ  ２６００加圧空気破裂機を用いて破裂させた。
【００４７】
表３は、一定温度ではバリアシール破裂強度が有効繊維径増加と共にそしてまたマイクロファイバーウェブの坪量の低下と共に増加することを示す。表４は、機械供給ストリップシールを使用して形成されたバッグが手動供給技術を用いて製造されたものとは破裂強度の点で異なったことを示す。その差は、供給中のストリップシール張力の差に起因すると考えられるかもしれない。
【００４８】
表３−実施例１３〜１６のＢＭＦウェブシールの破裂強度
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【００４９】
表４−実施例１７〜２３のＢＭＦウェブシールの破裂強度
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【００５０】
要求に応じ、本発明の詳細は本明細書に開示されるが、開示された実施形態が模範的なものに過ぎないことは理解されるべきである。硬化樹脂用の反応性成分を分離するための多区画バッグの使用についての言及は限定的なものとして解釈されるべきではない。例えば、本発明による多区画バッグの別の潜在的な用途は、最適風味を確実にするために使用直前に混合することを必要とする食品成分の分離を含む。特定の実施形態の記載は、特許請求の範囲のための根拠と本発明を様々に用いるように当業者を教示するための情報源とを提供するに過ぎない。
【国際調査報告】
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