PL196264B1

PL196264B1 - Pakiet owinięty i obkurczony i sposób wytwarzania pakietu owiniętego i obkurczonego

Info

Publication number: PL196264B1
Application number: PL337666A
Authority: PL
Inventors: Yuji Hanaoka; Fusazo Wada; Mina Okamoto
Original assignee: Gunze Kk
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2007-12-31
Also published as: KR20010014249A; AU3536899A; CN1096393C; US20020179479A1; JP3577553B2; EP1033319A4; ID23420A; EP1033319A1; US6513656B2; BR9906403B1; KR100328582B1; WO1999055595A1; HK1027789A1; PL337666A1; CN1266408A; BR9906403A

Abstract

1. Pakiet owiniety i obkurczony zawierajacy, co najmniej jeden wyrób, który jest owiniety i obkurczony folia poliestrowa z jednostka tere- ftalanu etylenu z utworzeniem segmentu zamy- kajacego skladajacego sie z sekcji dolnej nie- szczelnej i sekcji górnej szczelnej, znamienny tym, ze grubosc sekcji dolnej nieszczelnej jest mniejsza od 10 µm, pr zy czym grubosc sekcji dolnej nieszczelnej jest wyznaczona, jako odle- glosc pomiedzy punktem poczatkowym pierw- szym A stanowiacym punkt sekcji dolnej nie- szczelnej najbardziej odlegly od sekcji górnej szczelnej, a punktem poczatkowym drugim B usytuowanym pomiedzy sekcja dolna nie- szczelna, a sekcja górna szczelna rozciagnie- tymi poprzecznie z predkoscia 50 mm/min do osiagniecia granicy plastycznosci. PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest pakiet owinięty i obkurczony, sposób wytwarzania pakietu owiniętego i obkurczonego.

Znane są pakiety owinięte i obkurczone, które zawierają co najmniej jeden wyrób. Wyrób ten jest owinięty i obkurczony folią poliestrową z jednostką tereftalanu etylenu z utworzeniem segmentu zamykającego, składającego się z sekcji dolnej nieszczelnej i sekcji górnej szczelnej.

Znany jest też sposób wytwarzania pakietu owiniętego i obkurczonego, w którym folię poliestrową z jednostką tereftalanu etylenu uszczelnia się i przecina się z utworzeniem segmentu zamykającego, składającego się z sekcji dolnej nieszczelnej i sekcji górnej szczelnej, i w którym owija się, co najmniej jeden wyrób tą folią poliestrową z jednostką tereftalanu etylenu, po czym obkurcza się tę folię poliestrową na wyrobie.

Od folii do owijania i obkurczania, szczególnie do owijania i obkurczania stosu wyrobów, wymaga się, aby po obkurczeniu były wolne od fałd lub wad, zdolne do szczelnego łączenia wyrobów i doskonale odporne na rozerwanie w części utworzonej w wyniku uszczelniania i przecinania, stanowiącej segment zamykający pakietu. Zazwyczaj, stosowane są folie kurczliwe wykonane z poli(chlorku winylu) lub z poliolefin.

Jakkolwiek folie kurczliwe wykonane z poli(chlorku winylu) posiadają doskonałe właściwości obkurczania i zadowalającą odporność na uderzenia w części utworzonej w wyniku uszczelniania i przecinania, to jest w segmencie zamykającym pakietu, to jednak w przypadku tych folii występują problemy natury higienicznej z powodu znajdujących się w nich plastyfikatorów, stabilizatorów i substancji wspomagających przetwarzanie oraz problemy związane z oddziaływaniem ciepła, ponieważ zawierają one chlor. Dodatkowo, termokurczliwe folie z poliolefin wykazują doskonałą odporność na uderzenia,w części utworzonej w wyniku uszczelniania i przecinania, i nie powodują problemów związanych z oddziaływaniem ciepła, chociaż w celu uzyskania dobrego efektu końcowego wymagają one obkurczania w wysokiej temperaturze. Ponadto, w przypadku folii z poliolefin istnieje możliwość rozluźnienia się folii po obkurczeniu, co utrudnia szczelne połączenie wyrobów. Folie te, są także wiotkie i niewystarczająco przezroczyste.

Kurczliwe folie poliestrowe, charakteryzują się sztywnością, dobrą przezroczystością, doskonałymi właściwościami obkurczania, zdolnością do ścisłego łączenia wyrobów oraz są niewrażliwe na działanie ciepła. Jedyną wadą folii poliestrowych jest ich słaba odporność na uderzenia w segmencie zamykającym pakietu, to jest w części utworzonej w wyniku uszczelniania i przecinania.

W japońskiej publikacji z dokumentu patentowego numer 29139/1989 ujawniony jest sposób poprawienia odporności na uderzenia części uszczelnionej. W sposobie tym wykorzystuje się, jako materiał opakowaniowy folię poliestrową termokurczliwą, której procentowy skurcz cieplny wynosi, co najmniej 10% zarówno w kierunku pracy maszyny jak i w kierunku poprzecznym, jak to zmierzono po zanurzeniu w gorącej wodzie o temperaturze 100°C. Poliestrową folię termokurczliwą otrzymuje się w wyniku co najmniej 2,5 krotnego zorientowania arkusza poliestrowego zarówno w kierunku pracy maszyny, jak i w kierunku poprzecznym oraz termicznego odprężenia zorientowanego arkusza, wzakresie od 5% do 30% co najmniej w jednym kierunku.

Części uszczelnionej folii nadaje się odporność na uderzenia względem wyrobów pakowanych wynoszącą, co najmniej 10 kg/cm i następnie obkurcza termicznie.

Jednakże, w tym sposobie sposób uszczelniania jest ograniczony do impulsowego zgrzewania. Ponadto, chociaż w publikacji stwierdza się, że folię można zgrzewać, gdy do folii stosuje się termiczne spoiwo żywicowe, ujawniona folia po jej uszczelnieniu i przecięciu ma niską odporność na uderzenia w segmencie zamykającym pakietu, to jest w części utworzonej w wyniku uszczelniania i przecięcia, i tym samym nie może znaleźć praktycznego zastosowania.

Gdy stos wyrobów pakuje się poprzez owijanie i obkurczanie, zwykle stosuje się uszczelnianie i przecięcie z zastosowaniem fal ultradźwiękowych, prądu wysokiej częstotliwości lub drutu chromonikielinowego. Jest to spowodowane tym, że równoczesne uszczelnianie i przecięcie umożliwia uszczelnianie w sposób ciągły, co zwiększa szybkość procesu technologicznego i daje w wyniku segment zamykający uszczelniony bez zakładki tak, że otrzymane pakiety mają odpowiedni wygląd i nie występuje prawdopodobieństwo zapadnięcia się stosu pakietów nawet, gdy owinięte w pakietach wyroby są lekkie.

W przeciwieństwie do tego, zgrzewanie impulsowe lub zgrzewanie prowadzi się sposobem nieciągłym i tym samym proces pakowania przebiega powoli. Ponadto, wytwarza się zwykle segmenty

PL 196 264 B1 zamykające uszczelnione na zakładkę o szerokości od 5 mm do 20 mm tak, że otrzymane pakiety mają brzydki wygląd i stos pakietów jest podatny na pochylenie i zapadnięcie się, gdy owinięte w pakietach wyroby są lekkie.

Celem niniejszych wynalazków pakietu owiniętego i obkurczonego oraz sposobów jego wytwarzania jest opracowanie konstrukcji pakietu i sposobu jego wytwarzania, umożliwiających uzyskanie pakietu owiniętego i obkurczonego z segmentem zamykającym pakietu o doskonałej odporności na uderzenia.

Pakiet owinięty i obkurczony, według niniejszego wynalazku, zawiera co najmniej jeden wyrób, który jest owinięty i obkurczony folią poliestrową z jednostką tereftalanu etylenu z utworzeniem segmentu zamykającego, składającego się z sekcji dolnej nieszczelnej i sekcji górnej szczelnej, a charakteryzuje się tym, że grubość sekcji dolnej nieszczelnej jest mniejsza od 10 μm, przy czym grubość sekcji dolnej nieszczelnej jest wyznaczona jako odległość pomiędzy punktem początkowym pierwszym A stanowiącym punkt sekcji dolnej nieszczelnej najbardziej odległy od sekcji górnej szczelnej, a punktem początkowym drugim B usytuowanym pomiędzy sekcją dolną nieszczelną, a sekcją górną szczelną rozciągniętymi poprzecznie z prędkością 50 mm/min do osiągnięcia granicy plastyczności.

Korzystnie, grubość sekcji dolnej nieszczelnej jest równa zero.

Korzystnie, co najmniej jedna powierzchnia folii poliestrowej ma statyczny współczynnik tarcia od 0,1 do 0,6, a dynamiczny współczynnik tarcia od 0,1do 0,5.

Korzystnie, folia poliestrowa zawiera od 3000 ppm do 200 ppm drobnych cząstek wybranych z grupy zawierającej cząstki nieorganiczne i organiczne o średniej średnicy cząstki od 6 μ^ι do 0,5 μm.

Korzystnie, pakiet zawiera stos,co najmniej dwóch wyrobów.

Korzystnie, wyrobem jest sucha bateria.

Korzystnie, folia poliestrowa jest perforowana.

Sposób wytwarzania pakietu owiniętego i obkurczonego, według odmiany pierwszej wynalazku, polega na tym, że folię poliestrową z jednostką tereftalanu etylenu uszczelnia się i przecina się z utworzeniem segmentu zamykającego składającego się z sekcji dolnej nieszczelnej i sekcji górnej szczelnej, i owija się,co najmniej jeden wyrób tą folią poliestrową z jednostką tereftalanu etylenu, po czym obkurcza się tę folię poliestrową na wyrobie, a charakteryzuje się tym, że równocześnie z uszczelnianiem i przecinaniem folii poliestrowej z jednostką tereftalanu etylenu otwiera się sekcję dolną nieszczelną utworzonego na tej folii segmentu zamykającego z uzyskaniem grubości sekcji dolnej nieszczelnej mniejszej od 10 μm, przy czym grubość sekcji dolnej nieszczelnej jest wyznaczona, jako odległość pomiędzy punktem początkowym pierwszym A stanowiącym punkt sekcji dolnej nieszczelnej najbardziej odległy od sekcji górnej szczelnej, a punktem początkowym drugim B usytuowanym pomiędzy sekcją dolną nieszczelną, a sekcją górną szczelną rozciągniętymi poprzecznie z prędkością 50 mm/min do osiągnięcia granicy plastyczności.

Korzystnie, otwiera się sekcję dolną nieszczelną segmentu zamykającego, poprzez fizyczne rozciąganie segmentu zamykającego w kierunku prostopadłym do linii uszczelniania i przecinania.

Korzystnie, otwiera się sekcję dolną nieszczelną segmentu zamykającego, poprzez ogrzewanie w wysokiej temperaturze segmentu zamykającego.

Korzystnie, otwiera się sekcję dolną nieszczelną utworzonego na tej folii segmentu zamykającego z uzyskaniem grubości sekcji dolnej nieszczelnej równej zeru.

Sposób wytwarzania pakietu owiniętego i obkurczonego, według odmiany drugiej wynalazku, polega na tym, że folię poliestrową z jednostką tereftalanu etylenu uszczelnia się i przecina się z utworzeniem segmentu zamykającego składającego się z sekcji dolnej nieszczelnej i sekcji górnej szczelnej, i owija się co najmniej jeden wyrób tą folią poliestrową z jednostką tereftalanu etylenu, po czym obkurcza się tę folię poliestrową na wyrobie, a charakteryzuje się tym, że równocześnie z uszczelnianiem i przecinaniem folii poliestrowej z jednostką tereftalanu etylenu prasuje się utworzony na tej folii segment zamykający, uzyskując grubość sekcji dolnej nieszczelnej równą zeru, przy czym grubość sekcji dolnej nieszczelnej jest wyznaczona jako odległość pomiędzy punktem początkowym pierwszym A stanowiącym punkt sekcji dolnej nieszczelnej najbardziej odległy od sekcji górnej szczelnej, a punktem początkowym drugim B usytuowanym pomiędzy sekcją dolną nieszczelną, a sekcją górną szczelną rozciągniętymi poprzecznie z prędkością 50 mm/min do osiągnięcia granicy plastyczności.

Zaletą niniejszych wynalazków pakietu owiniętego i obkurczonegooraz sposobów jego wytwarzania jest to, że segment zamykający pakietu ma doskonałą udarność.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1(a) przedstawia przekrój segmentu zamykającego pakietu,z sekcją dolną nieszczelną w obszarze części

PL 196 264B1 utworzonej w wyniku uszczelniania i przecięcia, fig. 1(b) przedstawia przekrój folii pękniętej w wyniku uderzenia w segment zamykający pakietu, fig. 1(c) przedstawia przekrój segmentu zamykającego pakietu z całkowicie otwartą sekcją dolną nieszczelną, fig. 2 przedstawia przekrój segmentu zamykającego o odmiennym kształcie, fig. 3 przedstawia rzut perspektywiczny pakietu owiniętego i obkurczonego suchych baterii z segmentem zamykającym usytuowanym przy końcach ich biegunów dodatnich, a fig. 4 przedstawia rzut perspektywiczny pakietu owiniętego i obkurczonego czterech baterii alkalicznych typu AA z segmentem zamykającym usytuowanym przy końcach ich biegunów ujemnych.

Obecny wynalazek zostanie poniżej opisany szczegółowo. Stosowana zgodnie z obecnym wynalazkiem folia poliestrowa, zawierająca jednostkę tereftalanu etylenu, jest folią otrzymaną z żywicy poliestrowej, zawierającej jednostkę tereftalanu etylenu, która powstała z kwasu tereftalowego, lub jego pochodnej, jako składnika kwasowego i glikolu etylenowego, jako składnika glikolowego. Przykładami pochodnych kwasu tereftalowego są tereftalan dimetylu, tereftalan dietylu oraz inne tereftalany.

Zgodnie z obecnym wynalazkiem, jako żywice poliestrowe użyteczne są także żywice poliestrowe otrzymane w wyniku kopolimeryzacji kwasu tereftalowego, albo jego pochodnej i glikolu etylenowego razem z co najmniej jednym składnikiem kwasowym, wybranym spośród kwasów dikarboksylowych, innych niż kwas tereftalowy i jego pochodne, takich jak kwas ftalowy, kwas izoftalowy, kwas naftalenodikarboksylowy, kwas difenylodikarboksylowy i tym podobne dikarboksylowe kwasy aromatyczne, kwas szczawiowy, kwas malonowy, kwas bursztynowy, kwas adypinowy, kwas azelainowy, kwas sebacynowy i tym podobne alifatyczne kwasy dikarboksylowe oraz ich pochodne i z co najmniej jednym składnikiem diolowym wybranym spośród dioli innych niż glikol etylenowy, takim jak glikol propylenowy, butanodiol, glikol neopentylowy, glikol heksametylenowy i tym podobne glikole alifatyczne, 1,4-cykloheksanodimetanol i tym podobne diole alicykliczne, glikol ksylilenowy, hydrochinon i tym podobne diole aromatyczne i glikol dietylenowy oraz ich produkty podstawienia. Można stosować pojedyncze żywice poliestrowe albo ich połączenia.

W żywicy poliestrowej, jako składniku żywicowym folii poliestrowej do stosowania zgodnie z wynalazkiem, zawartość kwasu tereftalowego albo jego pochodnej, jako składnika kwasowego wynosi, co najmniej 60% molowych, korzystnie co najmniej 70% molowych, korzystniej co najmniej 80% molowych.

Zawartość glikolu etylenowego, jako składnika diolowego w tej żywicy poliestrowej wynosi co najmniej 50% molowych, korzystnie co najmniej 60% molowych, korzystniej co najmniej 65% molowych.

Do korzystnych żywic poliestrowych zalicza się te, które zawierają kwas tereftalowy, jako dikarboksylowy składnik kwasowy oraz glikol etylenowy, jako składnik diolowy i cykloheksanodimetanol i/lub glikol neopentylowy i/lub glikol dietylenowy i poli(tereftalan etylenu) i/lub poli(tereftalan butylenu).

Lepkość istotna żywicy poliestrowej wynosi co najmniej 0,5 g/dl, korzystnie co najmniej 0,6 g/dl i korzystniej co najmniej 0,7 g/dl. Górna granica lepkości istotnej wynosi aż do 1,5 g/dl, korzystnie aż do 1,4 g/dl i korzystniej aż do 1,3 g/dl. Gdy lepkość istotna żywicy poliestrowej wynosi od 0,5 g/dl do

1,5 g/dl, otrzymana folia ma odpowiednią wytrzymałość i żądaną odporność na uderzenia w segmencie zamykającym, to jest w części utworzonej w wyniku uszczelniania i przecinania folii poliestrowej.

Korzystne jest dodanie do żywicy poliestrowej drobnych cząstek nieorganicznych i/lub organicznych, w celu polepszenia smarowności folii i tym samym umożliwieniu poddania folii przetwarzaniu automatycznemu z dużymi prędkościami. Nie ma ograniczeń dotyczących użytecznych drobnych cząstek i można stosować na przykład znane drobne cząstki krzemionki, węglanu wapnia, poli(akrylanu metylu) (PMA) oraz poli(metakrylanu metylu) (PMMA).

Przeciętna średnica drobnych cząstek wynosi od 6 do 0,5 μm, korzystnie od 5 do 0,5 μm, korzystniej od 4 do 1 μm. Drobne cząstki o średnicy przeciętnej wynoszącej od 0,5 μm do 6 μm po ich dodaniu, pozwalają na uzyskanie doskonałej odporności na uderzenia segmentu zamykającego, to jest części utworzonej w wyniku uszczelniania i przecinania folii poliestrowej, i nadają folii poliestrowej odpowiednią smarowność.

Drobne cząstki dodaje się do żywicy poliestrowej w proporcji od około 3000 ppm do 200 ppm, korzystnie od około 1500 ppm do 300 ppm, korzystniej od około 1000 ppm do 400 ppm. Drobne cząstki w proporcji wynoszącej od 3000 ppm do 20 ppm, po ich dodaniu, pozwalają na uzyskanie doskonałej odporności na uderzenia segmentu zamykającego oraz nadają folii poliestrowej odpowiednią smarowność.

Statyczny współczynnik tarcia ^s), folii poliestrowej otrzymanej z użyciem takich drobnych cząstek, wynosi od około 0,1 do 0,6 a dynamiczny współczynnik tarcia ^d) tej folii wynosi od około 0,1 do 0,5

PL 196 264 B1 i taka folia poliestrowa nadaje się do stosowania w procesie automatycznym, w którym stosuje się duże prędkości.

W razie potrzeby, do żywicy poliestrowej można wprowadzić stabilizatory, środki ułatwiające przetwarzanie, barwniki, przeciwutleniacze, środki absorbujące promieniowanie UV, środki antystatyczne lub inne żywice, albo preparaty te można stosować na folię.

Folię poliestrową do stosowania zgodnie z obecnym wynalazkiem można otrzymać znanymi metodami stosowanymi do wytwarzania folii kurczliwych. Do przykładów takich metod zalicza się taką metodę jak wytłaczanie z tłocznika cylindrycznego w celu wytworzenia rękawa z folii, z równoczesnym, dwuosiowym orientowaniem rękawa z folii od około 1,2 do 8 razy w kierunku pracy maszyny iod około 1,2 do 8 razy w kierunku poprzecznym i w razie potrzeby odprężanie rozciągniętej folii oraz taką metodę, która obejmuje wytłaczanie żywicy z tłocznika w kształcie litery T, w celu utworzenia folii płaskiej, z równoczesnym lub kolejnym, dwuosiowym orientowaniem rękawa z folii od około 1,2 do 8 razy w kierunku pracy maszyny i od około 1,2 do 8 razy w kierunku poprzecznym i w razie potrzeby odprężanie rozciągniętej folii poliestrowej.

Grubość folii poliestrowej nie jest ograniczona, lecz wynosi zwykle od około 5 μm do 100 μm, korzystnie od około 10 μm do 30 μm.

Kurczenie się folii poliestrowej wyrażone w procentach zależy od wymaganej wielkości skurczu, to jest zapasu, i wynosi zwykle co najmniej 5% w każdym z kierunków, to jest w kierunku pracy maszyny i w kierunku poprzecznym, jak to zmierzono po zanurzeniu na 30 sekund w gorącej wodzie otemperaturze 70°C,i co najmniej 10% w każdym z kierunków, to jest w kierunku pracy maszyny i w kierunku poprzecznym, jak to zmierzono po zanurzeniu na 30 sekund w gorącej wodzie o temperaturze 80°C.

Obecnie, zostanie opisana odległość przesunięcia punktu początkowego segmentu zamykającego, to jest części utworzonej w wyniku uszczelniania i przecinania. Punkt początkowy segmentu zamykającego, na fig. 1(a) jest oznaczony literą A. Odległość przesunięcia jest mierzona w następujący sposób: od pakietu owiniętego i obkurczonego odcina się pasek o szerokości 2mm prostopadły do linii uszczelniania i przecinania, i wykonuje się mikrofotografię przekroju segmentu zamykającego w500 krotnym powiększeniu, patrz fig. 1. Następnie, pasek umieszcza się w zrywarce, Strograph, przy odległości uchwytów 5 cm w taki sposób, aby segment zamykający znajdował się w środku pomiędzy uchwytami zrywarki. Pasek jest rozciągany z prędkością 50 mm/min i rozciąganie zatrzymuje się w momencie przekroczenia granicy plastyczności. Następnie, pasek usuwa się ze zrywarki. Mikrofotografię przekroju segmentu zamykającego, to jest części utworzonej w wyniku uszczelniania i przecinania, wykonuje się w taki sam sposób jak powyżej, patrz fig. 2. Z kolei, odległość przesunięcia punktu początkowego segmentu zamykającego na podstawie fig. 1 i 2, poprzez pomiar odległości pomiędzy punktem początkowym segmentu zamykającego a plamką służącą jako znak, taką jak mała kulka utworzona przez uszczelnianie, występ, obniżenie, drobna cząstka lub obca materia w segmencie zamykającym, pokazanym na każdej z fig. 1i 2. Gdy przekrój segmentu zamykającego, to jest części utworzonej w wyniku uszczelniania i przecinania, jest taki jak pokazano na fig. 2, to odległość ruchu punktu początkowego E lub F można mierzyć sposobem opisanym powyżej.

Gdy folię poliestrową poddaje się uszczelnianiu i przecinaniu, to tworzy się segment zamykający z sekcją dolną nieszczelną rozciągającą się od punktu A do B, jak to pokazano na fig. 1(a). Wytrzymałość uszczelnienia wyrażona jest,jako wytrzymałość na rozciąganie, mierzona przy stałej prędkości odkształcania poprzecznego lub przy stałej prędkości rozciągania, na przykład, zgodnie z ASTM D 822-64T, JISK 6732 lub JIS K 6734. Ponieważ szybkość odkształcenia poprzecznego lub rozciągania jest zwykle niska i wynosi od 50 mm/min do 500 mm/min, to sekcja dolna nieszczelna otwiera się podczas pomiaru i w fazie końcowej osiąga stan pokazany na fig. 1(c) zwiększając wytrzymałość na rozciąganie.

Jednakże, gdy segment zamykający jest poddany chwilowemu udarowi, to sekcja dolna nieszczelna segmentu zamykającego nie otwiera się w pełni tak,że całkowita energia udaru koncentruje się na sekcji górnej szczelnej segmentu zamykającego. Ponadto, folie poliestrowe posiadają niską wytrzymałość na rozerwanie. Z tego powodu folia poliestrowa pęka, jak to pokazano na fig. 1(b) linią przerywaną C lub D, co jest wynikiem niskiej udarności.

Zastosowana w obecnym wynalazku folia poliestrowa, nawet, gdy jest poddana chwilowemu udarowi, jest wolna od pęknięć, jak to pokazano na fig. 1(a) i osiąga stan przedstawiony na fig. 1(c) dla pochłaniania energii udaru. Ponieważ punkt początkowy segmentu zamykającego, to jest części utworzonej w wyniku uszczelniania i przecinania, charakteryzuje się odległością przesunięcia wynoszącą

PL 196 264B1 około 10 μm lub mniej, to zgodnie z obecnym wynalazkiem segment zamykający, to jest część utworzona w wyniku uszczelniania i przecinania, łatwo osiąga stan pokazany na fig. 1(c). Odległość przesunięcia punktu początkowego wynosi zwykle 10 μm lub mniej, korzystnie 9 μm lub mniej i korzystniej 8 μm lub mniej.

Jeżeli odległość przesunięcia przekracza 10 μ^ι, to część utworzona w wyniku uszczelniania i przecinania ulega całkowitemu rozerwaniu, jak to pokazano na fig. 1(b), uniemożliwiając uzyskanie pakietu owiniętego i obkurczonego z segmentem zamykającym o doskonalej odporności na uderzenia.

W pewnych przypadkach, odległość przesunięcia punktu początkowego segmentu zamykającego, to jest części utworzonej w wyniku uszczelniania i przecinania, wypada wewnątrz wyżej określonego zakresu,jako naturalny rezultat działania siły skurczu folii poliestrowej, który powstał w czasie owijania i obkurczania, w zależności od relacji pomiędzy kształtem wyrobu owijanego i położenia segmentu zamykającego. Na przykład, odległość przesunięcia punktu początkowego będzie mieścić się w określonym zakresie, gdy wyroby posiadające obniżenie, takie jak wideokasety lub książki wtwardej oprawie, są owijane i obkurczane przez uszczelnianie i przecinanie w miejscu obniżenia albo segment zamykający znajduje się na końcu dodatnim suchejbaterii, jak to pokazano na fig. 3.

Poza takimi specjalnymi przypadkami, odległość przesunięcia jest dostosowana do wyżej określonego zakresu, z użyciem odpowiednich metod, bez ograniczeń. Korzystnie, po uszczelnieniu iprzecięciu segmentu zamykającego jest fizycznie rozciągana w kierunku prostopadłym do linii uszczelnienia i przecięcia, przy naprężeniu odpowiednim do otworzenia sekcji dolnej nieszczelnej, zwykle nie niższym od 500 g/mm² lecz niższym od wytrzymałości uszczelnienia, po czym następuje owinięcie i obkurczenie folią poliestrową. Odmiennie, po uszczelnieniu i przecięciu oraz zawinięciu iobkurczeniu folią poliestrową, obszar sąsiadujący z segmentem zamykającym utworzonym w wyniku uszczelniania i przecinania ogrzewa się w wysokiej temperaturze, wcelu rozciągnięcia segmentu zamykającego poprzez siłę skurczu folii poliestrowej, wytworzoną w wyniku ogrzewania. Odmiennie, wczasie uszczelniania i przecinania folii poliestrowej, na część przeznaczoną do uszczelniania wywiera się naciskw celu całkowitego uszczelnienia tej części, to znaczy nie tworzy się segmentu zamykającego z sekcją dolną nieszczelną.

Nie ma ograniczeń dotyczących wyrobów pakowanych przez owinięcie folią poliestrową zgodnie z obecnym wynalazkiem, ale korzystne jest, aby był to stos dwu lub większej ilości wyrobów odużym ciężarze, ponieważ pakiet owinięty i obkurczony według obecnego wynalazku ma doskonałą odporność na uderzenie w obszarze segmentu zamykającego, to jest części utworzonej w wyniku uszczelniania i przecinania, i jest zdolny do ścisłego łączenia wyrobów. Korzystną odmianą obecnego wynalazku jest pakiet owinięty i obkurczony zawierający suche baterie.

Korzystniej, pakiet owinięty i obkurczony według obecnego wynalazku jest owinięty folią poliestrową perforowaną dla ułatwienia jego otworzenia. Folię można perforować z zastosowaniem ostrza do perforowania, zwykle w czasie uszczelniania i przecinania. W perforacji, długość nacięć oraz długość odstępów pomiędzy nacięciami, określanych dalej jako „mostki”, nie jest ograniczona, ale stosunek długości nacięcia do długości mostka po obkurczeniu, wynosi korzystnie 1,5 lub mniej, korzystniej 0,7 lub mniej. Gdy stosunek ten wynosi 1,5 lub mniej, folia nie pęka wzdłuż linii perforacji, nawet, jeżeli pakiet owinięty i obkurczony jest przypadkowo upuszczony.

Obecny wynalazek zostanie poniżej opisany szczegółowo, z odniesieniem do przykładów.

W przykładach, wykorzystano następujące metody dla pomiaru i oceny właściwości.

Lepkość istotną mierzy się przez rozpuszczenie granulek żywicy w mieszaninie rozpuszczalników, zawierającej fenol i 1,1,2,2-tetrachloroetan, w stosunku wagowym 1:1, przy stężeniu 0,5 g/100 ml, przy czym pomiar lepkości wykonuje się przy użyciu automatycznego lepkościomierza kapilarnego typu SS-600-L1, produkcji firmy Shibayama Scientific Instruments Works, Ltd.

Procentowy skurcz folii mierzono w następujący sposób: Próbkę folii o wymiarach 100 mm wkierunku pracy maszyny i 100 mm w kierunku poprzecznym, odcięto z folii i zanurzono na 30 sekund w gorącej wodzie o temperaturze 70°C, w termostacie wodnym. Następnie zmierzono długość wkierunku pracy maszyny L (mm) oraz długość w kierunku poprzecznym L' (mm), w celu określenia procentowego skurczu (100-L) w kierunku pracy maszyny (MD) oraz procentowego skurczu (100-L') wkierunku poprzecznym (TD).

Odporność na uderzenia, udarność, segmentu zamykającego, to jest części utworzonej w wyniku uszczelniania i przecinania mierzono w następujący sposób: W środkowej części arkusza PET, o grubości około 200 μm, wykonano pełny okrągły otwór o średnicy 3 cm. Próbkę folii poliestrowej przymocowano do arkusza PET przy użyciu celofanowej taśmy przylepnej, tak że segment zamykający

PL 196 264 B1 próbki folii został umieszczony w środku otworu, przy czym próbka folii nie mogła być uderzana w powierzchnię odpowiadającą powierzchni wewnętrznej pakietu owiniętego i obkurczonego. Próbkę folii poliestrowej uderzano z zastosowaniem głowicy udarowej, o średnicy 1 cala, 2,54 cm, w celu pomiaru udarności części uszczelnienia i cięcia, przy użyciu wahadłowego młota udarnościowego, Toyo Seiki Co., Ltd.

Wytrzymałość uszczelnienia mierzy się z użyciem próbki o szerokości 10 mm i z zastosowaniem urządzenia do badania wytrzymałości na rozerwanie folii typ HEIDON-17, produkcji firmy Shinto Kagaku K.K., przy prędkości rozciągania wynoszącej 200 mm/min.

Odległość przesunięcia punktu początkowego segmentu zamykającego mierzono w następujący sposób: Od pakietu owiniętego i obkurczonego odcięto pasek o szerokości 2 mm, prostopadły do linii uszczelnienia i przecinania i wykonano mikrofotografię przekroju segmentu zamykającego w 500 krotnym powiększeniu, patrz fig. 1. Następnie, pasek umieszczono w zrywarce, Strograph, przy odległości uchwytów 5 cm w taki sposób, aby segment zamykający znajdował się w środku pomiędzy uchwytami zrywarki. Pasek rozciągano z prędkością 50 mm/min i rozciąganie zatrzymano w momencie przekroczenia granicy plastyczności. Następnie, pasek usunięto ze zrywarki i wykonano mikrofotografię przekroju segmentu zamykającego w taki sam sposób jak powyżej, patrz fig. 2. Z kolei, odległość przesunięcia punktu początkowego segmentu zamykającego ustalono na podstawie fig. 1 i 2 poprzez pomiar odległości pomiędzy punktem początkowym segmentu zamykającego a plamką służącą, jako znak taką, jak mała kulka utworzona przez uszczelnianie, występ lub obniżenie, drobna cząstka lub obca materia w segmencie zamykającym, pokazanym na każdej z fig. 1i 2. Gdy przekrój segmentu zamykającego jest taki jak pokazano na fig. 2, to odległość ruchu punktu początkowego E lub F można mierzyć sposobem opisanym powyżej.

Próbę spadową przeprowadzono w następujący sposób: Pakiet owinięty i obkurczony stosu czterech baterii alkalicznych typu AA uchwycono za naroże i pozwolono na jego upadek pod własnym ciężarem z wysokości 60 cm ponad podłogą, tak że przeciwległe naroże pakietu uderzyło o podłogę. Pakiety owinięte i obkurczone poddano próbie spadowej i oceniano w następujący sposób: A -ani jeden pakiet nie pękł; B - pękło od 1do 9 pakietów; C - wszystkie pakiety popękały.

Przykład 1

Żywicę poliestrową otrzymano w wyniku zmieszania 15 części wagowych poli(tereftalanu butylenu), temperatura zeszklenia - 49°C; lepkość istotna -0,91 dl/g, i 85 części wagowych bezpostaciowej żywicy poliestrowej, temperatura zeszklenia - 81°C; lepkość istotna -0,76 dl/g, zawierającej kwas tereftalowy jako kwasowy składnik dikarboksylowy oraz glikol etylenowy, 70% molowych, i cykloheksanodimetanol, 30% molowych, jako składniki glikolowe. Żywicę poliestrową stopiono i wytłaczano w temperaturze 280°C, z zastosowaniem tłocznika w kształcie litery T. Wytłoczoną folię orientowano w temperaturze 80°C na wałkach rozciągających, przy wydłużeniu 1,3 krotnym w kierunku pracy maszyny. Folię wstępnie ogrzewano przez 5 sekund w temperaturze 90°C, orientowano w temperaturze

85°C w kierunku poprzecznym przy użyciu rozszerzarki, przy wydłużeniu 4,0 krotnym i wyżarzano przy 4% odprężeniu, otrzymując folię o grubości 20 μm. Procent skurczu tak otrzymanej folii podano wtabeli 1.

Przykład porównawczy 1

Cztery baterie alkaliczne typu AA owinięto w folię otrzymaną sposobem według przykładu 1, tak, aby zostawić 5% margines w głównym kierunku kurczenia się (TD) oraz 4% margines w kierunku prostopadłym do głównego kierunku kurczenia się (MD). Następnie, folię poddano operacji uszczelniania i przecinania przy pomocy fal ultradźwiękowych w środkowej części od strony bieguna ujemnego, w celu otrzymania pakietu wstępnie obkurczonego.

Wstępnie obkurczony pakiet przepuszczono przez tunel do obkurczania ciepłem na sucho typu

S-200, produkcji firmy Kyowa Denki K. K., w celu utworzenia pakietu owiniętego i obkurczonego, patrz fig. 4. Właściwości otrzymanego pakietu i wyniki jego oceny przedstawiono w tabeli 1.

P r z y k ł a d 2

Pakiet owinięty i obkurczony otrzymano w taki sam sposób, jak w przykładzie porównawczym 1. Otoczenie segmentu zamykającego otrzymanego pakietu owiniętego i obkurczonego ogrzewano przez 2 sekundy suszarką na gorące powietrze, szybkość powietrza na wylocie -4 m/sekundę; temperatura powietrza na wylocie -300°C, w celu otrzymania pakietu owiniętego obkurczonego według obecnego wynalazku. Właściwości otrzymanego pakietu i wyniki jego oceny przedstawiono w tabeli 1.

Wytrzymałość uszczelnienia pakietu według przykładu 2 jest podobna do tej według przykładu porównawczego1, ale znacznie różni się od niego odpornością na uderzenia i wynikami próby spadowej.

PL 196 264B1

Jest to spowodowane faktem, że w przykładzie porównawczym 1 odległość przesunięcia punktu początkowego segmentu zamykającego, to jest części utworzonej w wyniku uszczelniania i przecinania, znajduje się poza zakresem sprecyzowanym w obecnym wynalazku, podczas gdy w przykładzie 2 odległość przesunięcia znajduje się wewnątrz tego zakresu.

Przykład 3

Pakiet wstępnie obkurczony otrzymano w taki sam sposób jak w przykładzie porównawczym 1.

Segment zamykający pakietu obkurczono fizycznie w kierunku prostopadłym do linii uszczelniania ₂ i przecinania, przy naprężeniu wynoszącym 600 g/mm². Następnie, pakiet został obkurczony w taki sam sposób jak w przykładzie porównawczym 1. Właściwości otrzymanego pakietu i wyniki jego oceny przedstawiono w tabeli 1.

Przykład porównawczy 2

Pakiet owinięty i obkurczony otrzymano w taki sam sposób jak w przykładzie 3, z tym, że segment zamykający rozciągnięto przy naprężeniu wynoszącym 200 g/mm².

Przykład 4

Żywicę poliestrową otrzymano w wyniku zmieszania 15 części wagowych poli(tereftalanu butylenu), temperatura zeszklenia - 49°C; lepkość istotna - 0,91 dl/g, i 85 części wagowych bezpostaciowej żywicy poliestrowej, temperatura zeszklenia -63°C; lepkość istotna - 0,78 dl/g, zawierającej kwas tereftalowy jako kwasowy składnik dikarboksylowy oraz glikol etylenowy, 80% molowych, glikol neopentylowy, 15% molowych, i glikol dietylenowy, 5% molowych, jako składniki glikolowe. Do otrzymanej żywicy poliestrowej dodano 800 ppm drobnych cząstek PMMA, przeciętna średnica cząstek - 2 μm. Stosując otrzymaną mieszaninę,jako materiał na folię sposobem opisanym w przykładach 1 i 2 otrzymano pakiet owinięty i obkurczony, z tym wyjątkiem, że uszczelnianie i przecinanie przeprowadzono z zastosowaniem drutu chromoniklowego. Procentowy skurcz termiczny folii, przed otrzymaniem wstępnie obkurczonego pakietu, wynosił 10% w kierunku MD i 24% w kierunku TD, statyczny współczynnik tarcia ^s) wynosił 0,3 a dynamiczny współczynnik tarcia ^d) wynosił 0,4. Właściwości otrzymanego pakietu i wyniki jego oceny przedstawiono w tabeli 1.

Przykład porównawczy 3

Żywicę poliestrową otrzymano w wyniku zmieszania 15 części wagowych poli(tereftalanu butylenu), temperatura zeszklenia - 49°C; lepkość istotna - 0,91 dl/g, i 85 części wagowych bezpostaciowej żywicy poliestrowej, temperatura zeszklenia -63°C; lepkość istotna -0,78 dl/g, zawierającej kwas tereftalowy jako kwasowy składnik dikarboksylowy oraz glikol etylenowy, 80% molowych, glikol neopentylowy, 15% molowych, i glikol dietylenowy, 5% molowych, jako składniki glikolowe. Do otrzymanej żywicy poliestrowej dodano 800 ppm drobnych cząstek PMMA, przeciętna średnica cząstek - 2 μm. Stosując otrzymaną mieszaninę, jako materiał na folię, sposobem opisanym w przykładzie 1 oraz wprzykładzie porównawczym 1otrzymano pakiet owinięty i obkurczony, z tym wyjątkiem, że uszczelnianie i przecinanie przeprowadzono z zastosowaniem drutu chromoniklowego. Właściwości otrzymanego pakietu i wyniki jego oceny przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1

	Wytrzymałość uszczelnienia (kg/cm)	Wytrzymałość na uderzenia segmentu zamykającego (kg/cm)	Skurcz procentowy folii (%)	Odległość przesunięcia punktu początkowego segmentu zamykającego (pm)	Wynik próby spado- wej
MD	TD
Przykład porównawczy 1	1,20	2,8	10	25	18,6	C
Przykład 2	1,31	17,2	5,9	A
Przykład 3	1,38	19,6	3,4	A
Przykład porównawczy 2	1,24	5,2	13,9	C
Przykład 4	1,17	13,8	10	24	7,7	A
Przykład porównawczy 3	1,10	2,9	15,2	C

PL 196 264 B1

P r zyk ł a d 5

Pakiet owinięty i obkurczony otrzymano sposobem według przykładu 4, z tym wyjątkiem, że folię poliestrową perforowano wzdłuż kierunku pracy maszyny, w czasie uszczelniania i przecinania. Stosunek długości cięcia do długości mostka wynosił 0,6.

W próbie spadowej, powyższy pakiet został oceniony jako „A”. Ponadto, pakiet można z łatwością ręcznie rozerwać wzdłuż linii perforacji.

Folia zastosowana zgodnie z obecnym wynalazkiem jest folią poliestrową, zawierająca jednostkę tereftalanu etylenu i dlatego posiada sztywność, dobrą przezroczystość i doskonałe właściwości obkurczania i nie jest wrażliwa na ciepło.

Dodatkowo, gdy do żywicy poliestrowej zawierającej jednostkę tereftalanu etylenu zostanie dodana wcześniej ustalona ilość drobnych cząstek o określonej, przeciętnej średnicy cząstki, otrzymana folia charakteryzuje się polepszoną smarownością bez obniżenia jej odporności na uderzenia w segmencie zamykającym i tym samym ma wysoką przydatność w automatycznym procesie wytwarzania z wysoką wydajnością.

Ponadto, pakiet owinięty i obkurczony według wynalazku ma zdolność ścisłego łączenia wyrobów i ma doskonałą odporność na uderzenia w segmencie zamykającym. Dlatego też, pakiet według wynalazku może być szczególnie korzystny do owijania i obkurczania stosu takich wyrobów jak suche baterie.

Jest bardzo korzystne, że folia poliestrowa jest perforowana, co ułatwia otworzenie pakietu.

Claims

1. Pakiet owinięty i obkurczony zawierający, co najmniej jeden wyrób, który jest owinięty i obkurczony folią poliestrową z jednostką tereftalanu etylenu z utworzeniem segmentu zamykającego składającego się z sekcji dolnej nieszczelnej i sekcji górnej szczelnej, znamienny tym, że grubość sekcji dolnej nieszczelnej jest mniejsza od 10 pm, przy czym grubość sekcji dolnej nieszczelnej jest wyznaczona, jako odległość pomiędzy punktem początkowym pierwszym A stanowiącym punkt sekcji dolnej nieszczelnej najbardziej odległy od sekcji górnej szczelnej, a punktem początkowym drugim B usytuowanym pomiędzy sekcją dolną nieszczelną, a sekcją górną szczelną rozciągniętymi poprzecznie z prędkością 50 mm/min do osiągnięcia granicy plastyczności.

2. Pakiet według zastrz. 1, znamienny tym, że grubość sekcji dolnej nieszczelnej jest równa zero.

3. Pakiet według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co najmniej jedna powierzchnia folii poliestrowej ma statyczny współczynnik tarcia od 0,1 do 0,6, a dynamiczny współczynnik tarcia od 0,1 do 0,5.

4. Pakiet według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że folia poliestrowa zawiera od 3000 ppm do 200 ppm drobnych cząstek wybranych z grupy zawierającej cząstki nieorganiczne i organiczne o średniej średnicy cząstki od 6 pm do 0,5 pm.

5. Pakiet według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zawiera stos co najmniej dwóch wyrobów.

6. Pakiet według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wyrobem jest sucha bateria.

7. Pakiet według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że folia poliestrowa jest perforowana.

8. Sposób wytwarzania pakietu owiniętego i obkurczonego, w którym folię poliestrową z jednostką tereftalanu etylenu uszczelnia się i przecina się z utworzeniem segmentu zamykającego składającego się z sekcji dolnej nieszczelnej i sekcji górnej szczelnej, i owija się co najmniej jeden wyrób tą folią poliestrową z jednostką tereftalanu etylenu, po czym obkurcza się tę folię poliestrową na wyrobie, znamienny tym, że równocześnie z uszczelnianiem i przecinaniem folii poliestrowej z jednostką tereftalanu etylenu otwiera się sekcję dolną nieszczelną utworzonego na tej folii segmentu zamykającego z uzyskaniem grubości sekcji dolnej nieszczelnej mniejszej od 10 pm, przy czym grubość sekcji dolnej nieszczelnej jest wyznaczona jako odległość pomiędzy punktem początkowym pierwszym A, stanowiącym punkt sekcji dolnej nieszczelnej najbardziej odległy od sekcji górnej szczelnej, a punktem początkowym drugim B, usytuowanym pomiędzy sekcją dolną nieszczelną, a sekcją górną szczelną rozciągniętymi poprzecznie z prędkością 50 mm/min do osiągnięcia granicy plastyczności.

PL 196 264B1

9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że otwiera się sekcję dolną nieszczelną segmentu zamykającego poprzez fizyczne rozciąganie segmentu zamykającego w kierunku prostopadłym do linii uszczelniania i przecinania.

10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że otwiera się sekcję dolną nieszczelną segmentu zamykającego poprzez ogrzewanie w wysokiej temperaturze segmentu zamykającego.

11. Sposób według zastrz. 8 albo 9, albo 10, znamienny tym, że otwiera się sekcję dolną nieszczelną utworzonego na tej folii segmentu zamykającego z uzyskaniem grubości sekcji dolnej nieszczelnej równej zeru.

12. Sposób wytwarzania pakietu owiniętego i obkurczonego, w którym folię poliestrową z jednostką tereftalanu etylenu uszczelnia się i przecina się z utworzeniem segmentu zamykającego składającego się z sekcji dolnej nieszczelnej i sekcji górnej szczelnej, i owija się co najmniej jeden wyrób tą folią poliestrową z jednostką tereftalanu etylenu, po czym obkurcza się tę folię poliestrową na wyrobie, znamienny tym, że równocześnie z uszczelnianiem i przecinaniem folii poliestrowej z jednostką tereftalanu etylenu prasuje się utworzony na tej folii segment zamykający, uzyskując grubość sekcji dolnej nieszczelnej równą zeru, przy czym grubość sekcji dolnej nieszczelnej jest wyznaczona, jako odległość pomiędzy punktem początkowym pierwszym A, stanowiącym punkt sekcji dolnej nieszczelnej najbardziej odległy od sekcji górnej szczelnej, a punktem początkowym drugim B usytuowanym pomiędzy sekcją dolną nieszczelną, a sekcją górną szczelną rozciągniętymi poprzecznie z prędkością 50 mm/min do osiągnięcia granicy plastyczności.