(57)【要約】【課題】咬合具付テープや雰囲気改良性テープ等の部材をフィルムに接着させるときに、接着不良等の発生が少なく、また、接着部の外観のよい接着方法を提供する。【解決手段】テープ状本体部を有し、本体部に厚肉部を少なくとも一つ設けたテープ状部材と、フィルムとを、積層した状態で配置し、超音波ホーンとアンビルとの間隙を通過させることにより、厚肉部とフィルムとを超音波接着し、超音波接着時における間隙Ｓを、本体部の厚みをＴ１、厚肉部の厚みをＴ２及びフィルムの厚みをＴ３とした場合に、下記式（１）を満たすように設定する超音波シール方法。        Ｓ≦（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）      （１）【選択図】図１
2012086491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ状本体部を有し、前記本体部に厚肉部を少なくとも一つ設けたテープ状部材と、フィルムとを、積層した状態で配置し、超音波ホーンとアンビルとの間隙を通過させることにより、前記厚肉部とフィルムとを超音波接着し、
前記超音波接着時における前記間隙Ｓを、前記本体部の厚みをＴ１、前記厚肉部の厚みをＴ２及び前記フィルムの厚みをＴ３とした場合に、下記式（１）を満たすように設定する超音波シール方法。
Ｓ≦（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）      （１）
【請求項２】
下記式（２）を満たすように設定する請求項１に記載の超音波シール方法。
（Ｔ１＋Ｔ３）＜Ｓ            （２）
【請求項３】
前記超音波接着を連続して行う請求項１又は２に記載の超音波シール方法。
【請求項４】
前記超音波ホーンの先端が、前記テープ状部材と平行しており、前記アンビルがローラー状である請求項１〜３のいずれかに記載の超音波シール方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の超音波シール方法により、テープ状部材とフィルムを接着する工程を含む包装袋の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムとテープ状部材を接着する超音波シール方法及び包装袋の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
包装袋において、内容物の吸湿を防ぐために包装内に乾燥剤を入れたり、衣料品の虫害やダニ害を防ぐため防虫剤を同封することがある。また、工業部品の金属部分の錆びを防止するために工業部品の包装内に防錆剤を同封することもある。このように包装袋内を適切な状態に保つために、各種雰囲気改良物質が用いられている。
また、袋の開封部に雄部材及び雌部材よりなる帯状の咬合具（嵌合具）を設けることにより、開閉自在とした袋（チャック袋）が食品、医薬品、雑貨等の多くの分野で使用されている。
【０００３】
雰囲気改良物質の包装袋への使用方法として、特許文献１には雰囲気改良物質を含む層を有する断面が平坦なテープ（雰囲気改良性テープ）が開示されている。このテープは製袋時に原反フィルムに熱接着（融着）して用いる。原反フィルムへの熱接着方法として、テープを原反フィルムの繰り出しに合わせて加熱ロールによるヒートシールや超音波シール装置による超音波シール（インパルスシール）により接着することが示されている。雰囲気改良性テープを使用することにより、雰囲気改良物質の誤使用や投入漏れの防止等の利点が得られる。
しかしながら、雰囲気改良物質をテープの一層として設けた場合、テープが柔らくなり、繰り出し時に蛇行するため、原反フィルムに対して精度よく平行に接着できないという問題があった。
【０００４】
一方、咬合具を有する包装袋の製造方法について、特許文献２にはドラムと超音波シール装置により、咬合具付きテープを原反フィルムに連続して融着させる方法が開示されている。また、特許文献３にはドラムとヒートシールバーにより、咬合具付テープを原反フィルムに連続的に融着させる方法が開示されている。
【０００５】
特許文献２に開示されている技術では、加熱手段として超音波を用いているが、接着に必要なエネルギーを超音波により供給する関係上、十分な接着強度を得るためには、原反フィルムの流れ方向に対して細長い形状か、若しくは多数の点状突起を設けた超音波ホーン又はアンビルを、テープに喰い込ませることが必要である。このため、シール部の外観が悪くなるという問題があった。また、テープの流れ方向の厚みにムラがある場合、喰い込み量が変化することからシール線の幅が変化し、これも外観不良の原因となる。
さらに、喰い込ませてシールするので、原反フィルムにピンホールを発生させ易いという問題があった。
【０００６】
また、特許文献３のように、熱接着（ヒートシール）により咬合具付きテープをフィルムに接着する場合、ある程度の加熱時間を確保するため、ドラムの直径を大きくする必要がある。そのため、装置が大きくなり製袋機の設置面積が広くなったり、装置費用が増加する欠点がある。
【０００７】
また、特許文献２及び３のようにドラムを用いたシール方式では、咬合具付きテープの蛇行を防止するためにドラムに溝が設けられている。しかしながら、溝付きドラムを用いる場合、様々な断面形状のテープに対し、個別にドラムを用意する必要があるため製造費用が高くなると共に、生産におけるドラム交換が煩雑になるという問題がある。
また、薄く平坦なテープを接着しようとする場合、テープが溝から脱離し易い等の問題がある。また、平坦で薄く柔らかいテープを、原反フィルムにテープ片面全面で熱接着すると、余熱でテープが伸びるため次工程へ送ることができないという問題がある。
【０００８】
従って、咬合具付テープや雰囲気改良テープ等の部材を包袋用フィルムに接着する際、蛇行、シール不良、再嵌合不良及びしわの発生が少ない接着方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２２１０７５号公報
【特許文献２】特開２００９−１２０２４０号公報
【特許文献３】特開平９−３９１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、咬合具付テープや雰囲気改良性テープ等の部材をフィルムに接着させるときに、接着不良等の発生が少なく、また、接着部の外観のよい接着方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、以下の超音波シール方法等が提供される。
１．テープ状本体部を有し、前記本体部に厚肉部を少なくとも一つ設けたテープ状部材と、フィルムとを、積層した状態で配置し、超音波ホーンとアンビルとの間隙を通過させることにより、前記厚肉部とフィルムとを超音波接着し、前記超音波接着時における前記間隙Ｓを、前記本体部の厚みをＴ１、前記厚肉部の厚みをＴ２及び前記フィルムの厚みをＴ３とした場合に、下記式（１）を満たすように設定する超音波シール方法。
Ｓ≦（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）      （１）
２．下記式（２）を満たすように設定する１に記載の超音波シール方法。
（Ｔ１＋Ｔ３）＜Ｓ            （２）
３．前記超音波接着を連続して行う１又は２に記載の超音波シール方法。
４．前記超音波ホーンの先端が、前記テープ状部材と平行しており、前記アンビルがローラー状である１〜３のいずれかに記載の超音波シール方法。
５．上記１〜４のいずれかに記載の超音波シール方法により、テープ状部材とフィルムを接着する工程を含む包装袋の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、テープ状部材とフィルムとを、接着不良なく、また、きれいに接着できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明で使用するテープ状部材の形状の一例を示す概略幅方向断面図である。
【図２】本発明で使用するテープ状部材の厚肉部の断面の例を示す図である。
【図３】雰囲気改良性層を有するテープ状部材の一例を示す概略幅方向断面図である。
【図４Ａ】咬合具を有するテープ状部材の一例を示す概略幅方向断面図である。
【図４Ｂ】咬合具を有するテープ状部材の他の例を示す概略幅方向断面図である。
【図４Ｃ】咬合具を有するテープ状部材の他の例を示す概略幅方向断面図である。
【図５】本発明の方法における、超音波ホーン、原反フィルム、テープ状部材及びアンビルの位置関係を示す図である。
【図６】本発明の方法に用いる超音波ホーンの形状例を示す図である。
【図７】本発明の包装袋の製造方法の一実施形態を示す図である。
【図８】本発明の製造方法に用いるガイドの例を示す図である。
【図９】実施形態で製造した包装袋の概略平面図である。
【図１０】本発明の包装袋の製造方法の他の実施形態を示す図である。
【図１１】テープ状部材と原反フィルムを接着する工程を示す概略上面図である。
【図１２】原反フィルムを折り畳んだ後のサイドシールの工程を示す概略上面図である。
【図１３】他の実施形態で製造した包装袋の概略平面図である。
【図１４】実施例１で作製した雰囲気改良性層を有するテープ状部材の概略断面図である。
【図１５】実施例１で用いた超音波ホーンの形状を示す図である。
【図１６】実施例１で用いたガイドの形状を示す図である。
【図１７】実施例２で作製した咬合具を有するテープ状部材の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、フィルム上にテープ状部材を超音波接着する方法に関し、テープ状本体部を有し、本体部に厚肉部を少なくとも一つ設けた部材を使用することを特徴の１つとする。
図１は、本発明で使用するテープ状部材の形状の一例を示す概略幅方向断面図である。
部材１は、厚さＴ１のテープ状本体部１０と、本体部１０の幅方向略中央部と左端との中間付近にある、片面に突出した厚さＴ２の厚肉部１１からなる。本体部１０から突き出した厚肉部１１を形成することによって、厚さＴ３のフィルム１１０とテープ状部材１を接着させる際に使用する超音波が厚肉部１１に集中し、選択的に加熱される。その結果、本体部１０はほとんど加熱されないため、繰り出し時における熱による部材の伸びを抑制できる。また、厚肉部１１とフィルム１１０が接着し、本体部１０とフィルム１１０は接着しないため、接着後、厚肉部１１に起因する接着線が直線状に美しく形成される。さらに、接着時に部材１とフィルム１１０を強く圧着する必要がないため、フィルムの傷やしわの発生を抑制できる。
【００１５】
尚、部材１では厚肉部が本体部に１つ（１列）のみ形成されているが、これに限定されず、複数形成してもよい。また、厚肉部は本体部の片面に形成されているが、これに限らず、本体部の両面に形成してもよい。さらに、厚肉部は本体部長さ方向に沿って連続して（列状に）形成してもよく、断続的（ドット状等）に形成してもよい。さらに、厚肉部は本体部の幅方向略中央部と左端との中間付近に形成されているが、これに限らず、例えば、本体部の幅方向端部に形成してもよい。
厚肉部の断面形状は、図１に示すような半円状に限らず、例えば、図２に示すように、四角形状、円形状、楕円形状、台形状、釣鐘形状、三角形状等、適宜選択できる。尚、図２は厚肉部のみの断面形状を示している。
【００１６】
厚肉部の厚みＴ２は、超音波シール装置を用いてフィルムと接着する時に、超音波ホーンとアンビルが本体部と接触して超音波が分散せず、かつ厚肉部は潰される程度が好ましい。具体的には、１０μｍ〜２０００μｍが好ましく、特に２００μｍ〜１０００μｍが好ましい。
尚、厚肉部が本体部の両面にある場合は、両側の高さの和が上記と同様の範囲となることが好ましい。
厚肉部の幅は３００μｍ〜２０００μｍが好ましい。狭すぎると十分な接着強度が得られにくい。一方、広すぎると製袋において超音波のエネルギーが分散するため十分な接着が得られなかったり、熱接着面の樹脂溜りが多くなり外観が損なわれる。
厚肉部が設けられていない本体部の厚みＴ１は、テープ状部材の用途に応じて適宜変更されるが、製袋時の変形のし難さや柔軟性の確保の観点から、５０〜５００μｍとすることが好ましい。
【００１７】
本発明で使用するテープ状部材としては、例えば、本体部に雰囲気改良性層を形成した部材や、本体部の一面上に咬合具を形成した部材等が挙げられる。
図３は、雰囲気改良性層を有するテープ状部材の一例を示す概略幅方向断面図である。
テープ状部材２において本体部１０の断面は、中間層である雰囲気改良性層２１を、表層部２２を形成する樹脂が覆っている構造を有する。表層部２２には、図１の部材と同様に厚肉部１１が形成されている。
【００１８】
雰囲気改良性層としては、エラストマー等の基材に、液体香料、ゼオライト等の吸着剤、防錆オイル、酸素吸収性オイル等を混練したものが使用できる。具体的には、特開２００３−２２１０７５号公報等を参照できる。
表層部としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ランダムポリプロピレン（ＲＰＰ）、ブロックポリプロピレン（ＢＰＰ）、ホモポリプロピレン（ＨＰＰ）等、公知のポリオレフィン樹脂や、これらの混合物が使用できる。
尚、必要に応じて、エラストマー、スリップ剤、アンチブロッキング剤等の改質材を添加してもよい。
【００１９】
図４Ａ〜Ｃは、それぞれ、咬合具を有するテープ状部材の一例を示す概略幅方向断面図である。
図４Ａに示すテープ状部材３ａ（咬合具付きテープ）は、本体部１０の一面上に雄の咬合具３１を形成した構成を有する。同様に、図４Ｂに示すテープ状部材３ｂは、本体部１０の一面上に雌の咬合具３２を形成した構成を有し、図４Ｃに示す部材３ｃは、本体部１０の一面上に雌雄の咬合具３１，３２をそれぞれ形成した構成を有する。いずれの部材においても、咬合具を形成した面の反対面に厚肉部１１をテープ状部材３aの幅方向両端付近等に形成している。
尚、咬合具付きテープは、公知の方法により製造できる。
【００２０】
本発明の方法では、上述したテープ状部材とフィルムを積層した状態で配置し、超音波シール装置の超音波ホーンとアンビルとの間を通過させることにより、厚肉部とフィルムとを超音波接着する。
本発明では超音波を利用してフィルムとテープ状部材を接着するが、使用する超音波シール装置は、特に限定はなく、本技術分野において公知であり、産業用として市販されているものが使用できる。超音波シール装置は、一般に、超音波発振器、振動子（コンバーター）及びホーン（共鳴体）を有し、発振器及び振動子で発生させた超音波振動（例えば、２０ｋＨｚの振動数）をホーンにより被着体に伝導させる。ホーンと対向する位置にアンビルを配置し、ホーンとアンビルの間を被着体が通過することにより被着体が加圧され、超音波振動による摩擦熱が生じて被着体の一部が加熱溶融することにより接着させる。
超音波シール装置は、大掛かりなセパレーター等の装置を必要とするヒートシール装置と比べて、小型で取り外し可能であるため、既存の自動包装機に追加で取り付けることが可能である。
【００２１】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、テープ状部材、フィルム、超音波ホーン及びアンビルの位置関係の例を示す概略図である。
図５（ａ）では、超音波ホーン１４０側にテープ状部材１を、アンビル１３０側にフィルム１１０を配置している。一方、図５（ｂ）では、超音波ホーン１４０側にフィルム１１０を、アンビル１３０側にテープ状部材１を配置している。
本発明では、図５（ｂ）に示す配置が好ましい。この配置であると部材が熱により伸び難くなるため、綺麗な連続シールができやすい。特に、超音波ホーンの先端がテープ部材と平行しており、アンビルがローラー状であると好ましい。
尚、部材として咬合具付きテープ等、本体部に凸部を有する部材を使用する場合には、凸部（例えば、咬合具）が納まる溝を有するアンビルを使用することが好ましい。
【００２２】
本発明においては、超音波ホーンとアンビルの間隙をＳ、本体部の厚みをＴ１、厚肉部の厚みをＴ２、フィルムの厚みをＴ３とした場合に、下記式（１）を満たすように設定する。
Ｓ≦（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）      （１）
間隙Ｓが（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）を超えると、部材の厚肉部とフィルムを接触させることができず、超音波振動が伝導できなくなるため接着できなくなる。
【００２３】
また、本発明においては、下記式（２）を満たすように設定することが好ましい。
（Ｔ１＋Ｔ３）＜Ｓ          （２）
間隙Ｓが（Ｔ１＋Ｔ３）未満の場合、本体部の厚肉部以外の部分（厚みＴ１の本体部部分）もフィルムと圧着することになるため、超音波エネルギーが分散し、結果として接着が不十分となる場合がある。
【００２４】
本体部の厚みＴ１は、本体部の厚肉部や咬合具等の突起状物や半折部等切欠部のない箇所の厚みを複数点測定し、その最大値を意味する。また、厚肉部の厚みＴ２は、本体部からの突出高さを意味し、本体部の両面に設けられる場合にはその合計値とする。
【００２５】
超音波ホーンの形状は、特に限定はないが、例えば、図６に示すような形状が挙げられる。（ａ）は、ホーン先端が台形状断面であるもの、（ｂ）は、ホーン先端が円弧状であるもの、（ｃ）は円弧状先端に溝を有するものである。また、（ｄ）のように、ホーンはローラー状で回転するもの等であってもよい。
【００２６】
アンビルの形状としては、ホーンの形状と同様に、ホーン先端が台形状断面であるもの、円弧状であるもの、円弧状先端に溝を有するもの、又は、ローラー状で回転するもの等が挙げられる。好ましくは、ローラー状のアンビルである。ローラー状のアンビルにすることで擦れがなくなり美しく仕上がると共に、様々な溝幅、深さのローラーを容易に準備できる。
尚、様々な断面形状のテープ状部材を使用する場合、適切な溝を設けたローラー状のアンビルを使用すればよい。例えば、部材として咬合具付きテープを使用する場合には、ローラー状のアンビルに咬合具が納まる溝を設けたものを使用すればよい。このように、本発明の方法では、アンビルを交換することにより、各種テープ状部材に容易に適用できる。従って、様々なテープ状部材を使用した包装袋を製造できるので生産性が高い。
【００２７】
ローラー状アンビルの場合、その直径は２０ｍｍφ程度でよい。本発明では超音波シール装置を使用するので、ヒートシールによる接着と比べて、ローラー径を小さくできる。そのため、装置を全体として小型化でき、かつ設備費を低減できる。尚、直径はより太くてもよいが、圧着に耐える強度とスムーズな回転が得られるなら、２０ｍｍφより細くてもよい。
【００２８】
本発明の超音波接着方法は、包装袋の製造において好適に使用できる。本発明の包装袋の製造方法では、超音波シールによりテープ状部材をフィルムに接着する工程と、フィルムの２辺又は３辺を熱接着し、包装袋の側部にあたる辺を切断（サイドカット）することにより、包装袋の形状とする工程により製造される。以下、本発明の包装袋の製造方法の一実施形態について、図面を使用して説明する。
【００２９】
図７は、本発明の包装袋の製造方法の一実施形態を説明するための概略図である。本実施形態は、例えば、テープ状部材として上述した雰囲気改良性層を有するテープ状部材等を、包装袋を形成するフィルムに接着する際に適用できる。
図７に示す装置は、原反フィルム１１０及び１１１を原反フィルムの巻重体（図示せず。）から繰り出す駆動ロールＲ’と、駆動ロールＲ’により繰り出された原反フィルム１１０及び１１１を、超音波シール装置の超音波ホーン１４０及びアンビル１３０の間隙に、又はヒートシールバー１５０及びシールバー受け１６０の間隙に供給する複数のガイドロールＲと、テープ状部材１の蛇行を抑制するガイド１２０と、テープ状部材１と原反フィルム１１０とを接着する超音波シール装置（超音波ホーン１４０及びアンビル１３０）と、原反フィルム１１０及び１１１を、フィルムの進行方向に沿って接着し、包装袋のボトムシールを行うヒートシールバー１５０及びシールバー受け１６０と、原反フィルム１１０及び１１１を、フィルムの進行方向に直行する方向で接着し、包装袋のサイドシールを行うヒートシールバー１７０及びシールバー受け１８０を有する。
【００３０】
尚、図７の製袋装置は、説明の都合上、一部省略して記載している。例えば、各包装袋に切断するサイドカット装置や、超音波シール装置本体等が省略されているが、これらには公知の装置が適用できる。
また、ガイド１２０の設置は必須ではないが、部材１の蛇行を制御するために設置することが好ましい。
ガイドの材質は金属でも合成樹脂でもよく、部材の位置ずれが起きず、部材がスムーズに繰り出せればよい。ガイドの形状としては、図８に示すようにテープ状部材の断面形状よりやや大きなガイド孔１２１を設けた板や筒状体、プーリー等が挙げられる。
ガイドと超音波ホーンの距離は、テープ状部材の蛇行度合いにもよるが、ガイド出口直後で超音波シールすることが望ましい。尚、蛇行が無い場合はガイドと熱接着する場所との距離は長くてもよい。
【００３１】
本実施形態では、はじめにテープ状部材１と原反フィルム１１０（包装袋を形成する対向する第１及び第２のフィルムのうちの、第１のフィルム）を超音波シールにより接着する。具体的に、原反フィルム１１０は原反フィルムの巻重体から供給され、テンションロールＲを通過したのち、超音波ホーン１４０及びアンビル１３０の間に導入される。一方、部材１は部材の巻重体から繰り出され、蛇行を制御するガイド１２０を通過した後、超音波ホーン１４０及びアンビル１３０の間に導入される。原反フィルム１１０と部材１を重ねた状態で、超音波ホーン１４０とアンビル１３０の間隙を通過させることにより、テープ状部材１の厚肉部と原反フィルム１１０を連続的に熱接着する。
【００３２】
次いで、原反フィルム１１０と部材１を接着した後、原反フィルム１１０と他の原反フィルム（第２のフィルム）１１１の一端部をヒートシールバー１５０及びシールバー受け１６０により熱接着（ボトムシール）する。
その後、包装袋の側部となる部分をヒートシールバー１７０及びシールバー受け１８０により熱接着（サイドシール）する。サイドシールした部分の略中央部で切断することにより、包装袋のテープ状部材が超音波シールされた側が開放した状態の包装袋を得ることができる。尚、開封部は内容物を充填した後に熱接着等により閉じられる。
【００３３】
図９に、本実施形態で得られる包装袋の概略図を示す。
本包装袋においては、袋の下部のボトムシール部２０１及び両側部のサイドシール部２０２は、それぞれ、ヒートシールバー１５０及びシールバー受け１６０、及びヒートシールバー１７０及びシールバー受け１８０により熱接着されたものである。ボトムシール部２０１とは反対側の開封部周辺に、テープ状部材１が接着されている。
【００３４】
図１０は、本発明の包装袋の製造方法の他の実施形態を説明するための概略図である。本実施形態は、例えば、テープ状部材として図４Ｃに示したような雌雄の咬合具を有するテープ状部材３ｃを、包装袋を形成するフィルムに接着して使用する際に適用できる。図４Ｃに示すように、テープ状部材３ｃは、本体部の幅方向における片面に、一対の雄雌の咬合具が並列に配置され、厚肉部は、本体部の咬合具形成面とは反対面に突出形成されている。
図１０に示す装置は、原反フィルム１１０及びテープ状部材３ｃを各巻重体から繰り出す駆動ロールＲ’と、繰り出された原反フィルム１１０及びテープ状部材３ｃを超音波シール装置の超音波ホーン１４０及びアンビル１３０の間隙に供給するガイドロールＲと、テープ状部材３ｃと原反フィルム１１０とを接着する超音波シール装置（超音波ホーン１４０及びアンビル１３０）とを有する。また、テープ状部材３ｃと原反フィルム１１０を接着した後、フィルム１１０の略中心線で折り畳み（図１０の矢印Ａはフィルムの折り畳みを表している。）、テープ状部材３ｃの雌雄の咬合具３１，３２を咬み合せた状態とした後、積層状態の原反フィルム１１０を、フィルムの進行方向に直行する方向で接着するヒートシールバー１７０及びシールバー受け１８０を有する。尚、図１０の製袋装置も、説明の都合上、一部省略して記載している。
【００３５】
図１１は、テープ状部材３ｃと原反フィルム１１０を接着する工程を示す上面図であり、図１２は、原反フィルム１１０を折り畳んだ後のサイドシールの工程を示す上面図である。尚、簡略化のため図１１においては巻重体からガイドロールＲまでのテープ状部材３ｃの図示を省略している。
テープ状部材３ｃと原反フィルム１１０を超音波シール装置にて接着した後、図１１中、Ａで示す点線に沿って、フィルム全体を２つ折りとする。そして、テープ状部材３ｃの雌雄の咬合具３１，３２を咬み合せた状態（図１２参照）とした後、包装袋の側部となる部分をヒートシールバー１７０及びシールバー受け１８０により熱接着（サイドシール）する。サイドシール部２０２の略中央部で切断することにより、図１３に示すように、包装袋のトップシールは形成されずにフィルム全体が折り曲げられた状態で、底部が開放した状態の包装袋を得ることができる。
【００３６】
尚、上述した各実施形態では、超音波シール装置を１列のみ使用しているが、これに限らず、超音波シール装置を２列以上設置してもよく、また、複数の原反フィルムを使用する場合は各原反フィルム用に１機ずつ設置してもよい。
超音波シール装置を２列以上設置することにより、複数のテープ状部材を多列で熱接着できる。例えば、雰囲気改良性テープ部材と咬合具付きテープ部材を２列同時に又は逐次熱接着することができる。
また、各原反フィルム用に超音波シール装置を１機ずつ設置することにより、例えば、図４Ａ及び図４Ｂに示す、雌雄のうち一方の咬合具を有する部材３ａ、３ｂを、第１及び第２の原反フィルム上にそれぞれ接着することができる。
【００３７】
さらに、上述した各実施形態では原反フィルム同士を接着し、ボトムシールやサイドシールを行うための装置として、ヒートシールバーを使用したが、これに限らず、例えば、超音波シール装置を使用してもよい。
【００３８】
原反フィルムは、一般的なラミネートフィルムを用いることができる。
ＰＥＴ／ＬＬＤＰＥ、ＰＥＴ／ＣＰＰ、ＯＰＰ／ＣＰＰ、ＯＰＰ／ＬＬＤＰＥ、Ｎｙ／ＬＬＤＰＥ、Ｎｙ／ＣＰＰ等を基本構成とし、中間層として必要に応じて他の層を設けてもよい。ＰＥＴはポリエチレンテレフタレート、ＬＬＤＰＥは直鎖状低密度ポリエチレン、ＣＰＰは無延伸ポリプロピレン、ＯＰＰは二軸延伸ポリプロピレン、Ｎｙはナイロンである。
【００３９】
本発明の包装袋の製造方法は、一般的な製袋機に安価な超音波設備を取り付けるだけで、各種テープ状部材を使用した袋を容易に製造できる。
【実施例】
【００４０】
実施例１
（１）雰囲気改良性層を有するテープ状部材の製造
２台の押出機と積層用フィードブロックに所望するテープ断面形状になるようなスリット孔の開いたプレートを取付けて図１４に示す形状の部材を製造した。本部材では、本体部１０両端に、断面が略半円状の厚肉部１１をそれぞれ１列形成している。
表層部（被覆層）２２として、ランダムポリプロピレン（プライムポリマー社製、ＭＦＲ＝７.０ｇ／１０分）を使用した。雰囲気改良性層２１として、局方ハッカ油１０ｗｔ％をクラレ社セプトン２０６３に混練してコンパウンドにした粒子を使用した。
部材本体部１０の厚さ（Ｔ１）は１７０μｍ、幅（Ｗ１）は２０ｍｍとした。厚肉部１１の厚さ（Ｔ２）は２５０μｍ、幅（Ｗ２）は４００μｍとした。雰囲気改良性層２１の層厚は１００μｍとした。
【００４１】
（２）包装袋の製造
図７の装置でテープ状部材を接着し、図９に示す包装袋を製造した。
上記（１）で作製したテープ状部材を用い、原反フィルムとしてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）１２μｍ／ＣＰＰ（無延伸ポリプロピレン）３０μｍのドライラミネートフィルム（フィルムの総厚みＴ３が４２μｍ）を用いた。
【００４２】
超音波ホーンとアンビルの間隙Ｓは３００μｍ、ガイドから超音波ホーンまでの距離は５０ｍｍとした。また、超音波の出力は１８０Ｗとした。本実施例で用いた超音波ホーンの形状を図１５に、ガイドの形状を図１６に示す。
アンビルとして、ロール状アンビル（ミスミ社製、２０ｍｍφ、長さ７０ｍｍ、シャフトＶＳＦＪＷ）を用いた。
実施例１では、テープ状部材の本体厚みＴ１とフィルム厚みＴ３の合計（Ｔ１＋Ｔ３）が２１２μｍで、テープ状部材の本体厚みＴ１と、厚肉部の厚みＴ２と、フィルム厚みＴ３の合計（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）が４６２μｍで、超音波ホーンとアンビルの間隙Ｓが３００μｍであるので、（Ｔ１＋Ｔ３）＜Ｓ＜（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）となっており、上述した関係式（１）と（２）の両方を満たしている。
【００４３】
２００ｍｍピッチ、４０ショット／分でフィルム送りする度に、超音波ホーンにより超音波を発信し、テープ状部材を原反フィルムに連続的にシールした。テープ状部材の幅方向両端部にある厚肉部のみが、原反フィルム進行方向に直線状にヒートシールされた。ヒートシールされたテープ状部材の幅方向両端部は平行であり綺麗であった。赤色の浸透液で部材のシール部にピンホールがないか調べたがピンホール発生はなかった。
また、フィルム送り停止時は、電気的に超音波発信を停止させるだけでよく、超音波発信を発信した状態であっても、フィルムとテープ状部材の接触部分は厚肉部が発熱溶融し、ある程度潰されるとフィルムとテープ状部材との圧着力が低下し発熱しなくなるため、過度な溶融が起こらず、接着外観は美麗であった。
【００４４】
その後、ヒートシールバー及びシールバー受けにより、袋の３辺（ボトムシール部、サイドシール部）をヒートシールした後、サイドシールの中央部を切断して包装袋を得た。
【００４５】
実施例２
（１）咬合具を有するテープ状部材の製造
２台の押出機と積層用フィードブロックに所望する断面形状になるようなスリット孔の開いたプレートを取付けて図１７に示す形状のテープ状部材を製造した。本部材は、本体部１０の一面の幅方向一端周辺部に雄の咬合具３１を、幅方向他端周辺部に雌の咬合具３２を形成してある。また、本体部の他面の一端及びその周辺部に雄雌の咬合具３２、３３を挟む1列ずつ、並びに他端及びその周辺部に1列ずつ（計４列）、断面が略半円状の厚肉部１１を形成してある。さらに、本体部１０下面の略中央部には部材を折り曲げるための半折部４２を設けている。
本体部１０の表層部及び咬合具部３１，３２には、ランダムポリプロピレン（プライムポリマー社製、ＭＦＲ＝７．０ｇ／１０分）を使用し、中間芯層４１にはホモポリプロピレン（プライムポリマー社製、ＭＦＲ＝７．０ｇ／１０分）を使用した。
部材本体部１０の厚みＴ１は１８０μｍ、幅（Ｗ１）は５０ｍｍとした。厚肉部の厚さ（Ｔ２）は５００μｍ、幅（Ｗ２）は５００μｍとした。中間芯層の層厚は５０μｍとした。咬合具の高さは１ｍｍとした。
【００４６】
（２）包装袋の製造
図１０の装置でテープ状部材を接着し、図１３に示す包装袋を製造した。尚、超音波ホーンの形状は、幅方向長さを６０ｍｍ（実施例１では３４ｍｍ）に変更した他は、実施例１と同様である。アンビルとして、２０ｍｍφ、長さ７０ｍｍで、ステンレスシャフトに咬合具が納まる２本の溝を設けたものを使用した。
超音波ホーンとアンビルの間隙Ｓは３５０μｍとした。また、超音波の出力は１８０Ｗとした。実施例２では、テープ状部材の本体厚みＴ１とフィルム厚みＴ３の合計（Ｔ１＋Ｔ３）が２２２μｍで、テープ状部材の本体厚みＴ１と、厚肉部の厚みＴ２と、フィルム厚みＴ３の合計（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）が７２２μｍで、超音波ホーンとアンビルの間隙Ｓが３５０μｍであるので、（Ｔ１＋Ｔ３）＜Ｓ＜（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）となっており、上述した関係式（１）と（２）の両方を満たしている。
【００４７】
２００ｍｍピッチで４０ショット／分の速度でフィルムを送り、その都度超音波を発信して４箇所の厚肉部を原反フィルム面に連続的にシールした。
その結果、厚肉部のみが直線上にフィルム原反進行方向に並行に、かつシール部が判別できないほど綺麗に熱接着された。
赤色の浸透液で部材のシール部にピンホールがないか調べたがピンホール発生はなかった。
【００４８】
テープ状部材を原反フィルムにシールした後、部材の半折部４２で折り畳み、フィルムを積層状態とし、対向する雌雄の咬合具３１，３２を咬み合せた。積層状態のフィルムを、テープ状部材の垂直方向にヒートシールバーにより熱接着（サイドシール）した（図１２参照）。サイドシール部の略中央部を切断することにより、袋の底部が開放した状態の包装袋を得た。
雌雄の咬合具部の接着状態は良好であり、安定した開閉ができた。
【００４９】
実施例３
実施例１において、超音波ホーンとアンビルの間隙Ｓを２２０μｍとした以外は、実施例１と同様の条件で製袋を行った。実施例３では、テープ状部材の本体厚みＴ１とフィルム厚みＴ３の合計が２１２μｍであるので、（Ｔ１＋Ｔ３）＜Ｓ＜（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）となっており、上述した関係式（１）と（２）の両方を満たしている。
その結果、テープ状部材の幅方向両端部にある厚肉部のみが、原反フィルム進行方向に直線状にヒートシールされた。ヒートシールされたテープ状部材の幅方向両端部は平行であり綺麗であった。赤色の浸透液で部材のシール部にピンホールがないか調べたがピンホール発生はなかった。
【００５０】
実施例４
実施例１において、超音波ホーンとアンビルの間隙Ｓを２００μｍとした以外は、実施例１と同様の条件で製袋を行った。つまり、実施例４では、テープ状部材の本体厚みＴ１とフィルム厚みＴ３の合計が２１２μｍであるので、（Ｔ１＋Ｔ３）＞Ｓ＜（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）となっており、上述した関係式（１）は満たすが、（２）は満たしていない。
その結果、テープ状部材と厚肉部との接着は出来たが、テープ状部材の本体部においてフィルムが喰いこみ、白濁した線がテープ流れ方向に発生して一部に外観不良が生じるものがあった。また、厚肉部におけるシール強度も、実施例１と比べて弱くなっていた。
【００５１】
実施例５
実施例１において、超音波ホーンとアンビルの間隙Ｓを４６２μｍとした以外は、実施例１と同様の条件で製袋を行った。つまり、実施例５では、テープ状部材の本体厚みＴ１、厚肉部の厚みＴ２、及びフィルム厚みＴ３の合計が４６２μｍであるので、（Ｔ１＋Ｔ３）＜Ｓ＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）となっており、上述した関係式（１）と（２）の両方を満たしている。
その結果、実施例１と比べて、テープ状部材の厚肉部とフィルムとの間で超音波が伝達されにくく、厚肉部とフィルムとは部分的な接着でシール線が細く、強度は弱いものの、一部の軽包装用途では使用可能と判断された。
【００５２】
比較例１
実施例１で製造した雰囲気改良性層を持つテープ状部材において、２箇所の厚肉部を設けない部材を製造した。この部材を、超音波ホーンとアンビルの間隙Ｓを１５０μｍにした他は、実施例１と同様にして製袋した。
比較例１では、テープ状部材を厚肉部がない本体部のみで形成したため、テープ状部材の本体部厚みＴ１（１５０μｍ）と超音波ホーンとアンビルの間隙Ｓとが同一（Ｔ１＝Ｓ）である。
その結果、超音波ホーンとアンビルによりテープ状部材の全面がしごかれて表面荒れを起こした。また、部分的な接着しかできなかった。
【００５３】
比較例２
実施例１で製造した雰囲気改良層を持つテープ状部材を用いて、包装袋の製造を行った。包装袋の製造装置として、実施例１で用いた図７のアンビル１３０の代わりに、硬度７０、厚み３ｍｍのシリコーンラバーを巻きつけたステンレス製ロール（直径５０ｍｍφ、幅３０ｍｍ）を設置し、図７の超音波ホーン１４０の代わりに、真鍮製ヒートシールロール（直径５０ｍｍφ、幅３０ｍｍ）を設置して、テープ状部材とフィルムとをヒートシールにより接着した。
ヒートシールロールの温度を１６０℃、シリンダー圧力を１ＭＰａ（シリンダー径３０ｍｍφ）とし連続してヒートシールを行った。
その結果、接着開始まではヒートシールロールをフィルムから離しておかないと、フィルム及びテープ状部材が加熱により溶断するという不具合があった。また、連続的にヒートシールを開始した後は、製袋速度を速くするとフィルムとテープ状部材が接着し難くなる一方、ヒートシール温度を高くしすぎると、余熱によりフィルムやテープ状部材が加熱され、引き取り時にフィルムやテープ状部材が柔らかくなって伸びる等の問題が生じた。従って、厳しい条件調節が必要であった。
【００５４】
比較例３
実施例１において、超音波ホーンとアンビルの間隙Ｓを４７０μｍとした以外は、実施例１と同様の条件で製袋を行った。つまり、比較例４では、テープ状部材の本体厚みＴ１、厚肉部の厚みＴ２、及びフィルム厚みＴ３の合計が４６２μｍであり、上述した関係式（１）を満たしていない。
その結果、テープ状部材の厚肉部とフィルムとの間で超音波が伝達されず、全く接着しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の超音波接着方法は、包装袋の製造に適している、具体的には、食品包装、雑貨包装、薬品包装等、各種包装袋の製造に適用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１，２，３ａ，３ｂ，３ｃ  テープ状部材
１０  テープ状本体部
１１  厚肉部
２１  雰囲気改良性層
２２  表層部
３１  雄の咬合具
３２  雌の咬合具
４１  中間芯層
４２  半折部
５０  セパレーター
５１  溝
１１０，１１１  原反フィルム
１３０  アンビル
１４０  超音波ホーン
１５０，１７０  ヒートシールバー
１６０，１８０  シールバー受け
２０１  ボトムシール部
２０２  サイドシール部
Ｒ  ガイドロール
Ｒ’  駆動ロール
Ｔ１  テープ状部材本体部の厚み
Ｔ２  厚肉部の厚み
Ｔ３  フィルムの厚み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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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【図１６】
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【図１７】
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