(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙を基材とし、内層及び外層をポリオレフィン樹脂とする複合シートからなる容器の、胴部の接合部分において、基材端面が内容物に触れないように、容器材料端部の接着用部分の先端から所定長さだけ、複合シートの厚みの半分を、紙層から外側を除去し、厚みの半分になった残部を、内側から外側の除去部分に折り込んで、折り返された内層表面部分から、外層表面部分に亘って、これに対応する他方端部の内層表面と熱融着を行う際、折り返した内層表面部分をホットエアー処理し、折り返し側の外層表面部分をフレーム処理、またはホットエアー処理を行い、同時に、これに対応する他方端部の内層をホットエアー処理し、該両表面を互いに圧着して熱融着することを特徴とする熱融着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、浸透性の高い内容物等を入れる、紙を基材とし、内層及び外層をポリオレフィン樹脂とする複合シートからなる容器において、胴部接合部分が、内容物成分により、剥離を起こすことのない、熱融着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
紙を基材とし、内層及び外層をヒートシール性に優れたポリオレフィン樹脂とする複合シートからなる容器は、ジュース、牛乳、酒などを充填する容器としてよく使用されている。近年ごみ問題への対応から、従来プラスチックボトルや、缶、ガラス瓶に充填されていた、シャンプーや浴用剤、洗剤等を充填する容器としても使用されるようになってきている。
【０００３】
浸透性の高い内容物については、内面に紙基材の端面が露出していると、そこから内容物が紙基材層へ浸透してしまい、外観及び、容器としての強度が損なわれる。そこで容器胴部を貼り合わせる際、容器材料端部の接着用部分の先端から所定長さだけ、複合シートの厚みの半分を、紙層から外側を除去し、残った厚みの半分になった部分を、内側から外側の除去部分に折り込んで、折り返された内層表面部分から、外層表面部分に亘って、これに対応する他方端部の内層表面と熱融着している。つまり図２に示すように、Ｘで示される部分においては複合シートの内面同志が接着され、Ｙで示される部分においては複合シートの外面と内面が接着されることになる。
【０００４】
従来のこの熱融着に関しては、折り返された内層表面部分から、外層表面部分に亘ってガスバーナー等によるフレーム処理を行い、さらにこれに対応する他方端部の内層表面にも同様のフレーム処理を行って、それぞれのポリオレフィン表面を酸化して極性基を導入してから、両者を圧着するという方法が一般的であった。
【０００５】
しかしこの方法では、内容物の多様化に伴い、内容物成分の影響により、折り返された内層表面部分と、これに対応する他方の内層表面部分との間の接着部Ｘに剥離が生じて、つまり図３に示すような状態になってしまい、容器としての十分な強度が失われてしまうという問題が現れてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、紙を基材とし、内層及び外層をポリオレフィン樹脂とする複合シートからなる容器で、且つ複合シートの端部の接着部分を折り返すことにより、紙端面が内容物に触れない構成の容器の、胴部の貼り合わせにおいて、浴用剤や、洗剤等の内容物についても、耐性のある熱融着方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために紙を基材とし、内層及び外層をポリオレフィン樹脂とする複合シートからなる容器の、胴部の接合部分において、基材端面が内容物に触れないように、容器材料端部の接着用部分の先端から所定長さだけ、複合シートの厚みの半分を、紙層から外側を除去し、厚みの半分になった残部を、内側から外側の除去部分に折り込んで、折り返された内層表面部分から、外層表面部分に亘って、これに対応する他方端部の内層表面と熱融着を行う際、折り返した内層表面部分をホットエアー処理し、折り返し側の外層表面部分をフレーム処理、またはホットエアー処理を行い、同時に、これに対応する他方端部の内層をホットエアー処理し、該両表面を互いに圧着して熱融着する熱融着方法である。
【０００８】
以下本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の熱融着方法による容器胴部の製造の一例を示す概略工程図である。図１において、容器内層表面２及び、その裏面に容器外層表面３とその一方の端部４に、折り返された内層表面２を有する複合シート１を、図１（Ａ）に示すように、端部４の折り返された内層表面２をホットエアー処理用ノズル６によりホットエアー処理を行い、端部４の外層表面３をガスバーナー５によりフレーム処理する。この時フレームは、折り返された内層表面２には当たらないように、ガスバーナー５の位置を調整する必要がある。またこのガスバーナー５はホットエアー処理用ノズルに換えてホットエアー処理を行っても構わない。さらにこれと同時に、他方端部の内層表面２もホットエアー処理用ノズル６により同様のホットエアー処理が施される。このような処理を施した後に、複合シート１の表裏の処理部分が中央で重なるように内側に折り込まれ、図１（Ｂ）に示すように、端部４の折り返された内層表面部分２、外層表面部分３に亘って、これに対応する他方の端部の内層表面２とを互いに合わせ、圧着して熱融着を行い、図１（Ｃ）に示すような接着された容器胴部が得られる。
【０００９】
本発明において、前記端部４の内層表面２と他方端部の内層表面２、及び端部４の外層表面に対して行われるホットエアー処理は、表面部を軟化させるために行われるが、このようなホットエアー処理は、通常３００〜１０００℃の加熱空気を０．２〜５秒間ノズルを通して各々の面に吹き付けることにより行われる。
【００１０】
また前記端部４の外層表面にフレーム処理を行う場合は、主としてポリオレフィンを酸化して極性基を導入するために行われるが、このようなフレーム処理としては、好ましくは、プロパンガス等の可燃性ガスと空気の混合ガスで燃焼させたフレームと接触させる方法が挙げられ、接触時間は好ましくは、０．００１〜１．５秒、更に好ましくは０．１〜０．６秒である。すなわち、接触時間が０．００１秒未満ではポリオレフィンの活性化が不十分であり、十分な接着強度が得られない、１．５秒を越える場合はポリオレフィン部分が過剰加熱されることにより、接着性の低下や、非接着部分の表面性状の低下を引き起こす場合がある。
【００１１】
本発明においては、前記両面を処理した後、好ましくは速やかに両面を重ね圧着して熱融着を行い、軟化状態の両面を接着する。この際、圧着は０．０５ｋｇ／ｃｍ２  以上の圧力で行うことが好ましい。
【００１２】
本発明における上記複合シートとしては、例えば、ポリオレフィン／接着層／延伸プラスチック／金属箔／接着性樹脂／紙／ポリオレフィン等の層構成を有するものが用いられる。また図１中の端部４は、先端から所定長さだけ、複合シートの厚みの半分、つまり紙層からポリオレフィン層を除去し、残った厚みの半分になった部分を外側の除去部分に折り込んだ形状になっている。この折り返された内層表面の幅、すなわち図２に示すＸ部分の長さとしては、１〜１５ｍｍが容器製造上好ましい。
【００１３】
上記構成の内層及び外層のポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレンまたはポリプロピレン等が好ましく用いられ、その厚さとしては、各々５〜６０μｍ、５〜５０μｍが好ましい。
【００１４】
また接着層に用いられる接着剤としては、例えば１液または２液反応型ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、アクリル−ウレタン系接着剤、エポキシ−ウレタン系接着剤等が挙げられる。またこの接着層には、接着性樹脂や、プライマーコート剤を用いても構わない。
【００１５】
金属箔のクラックによる内容物の透過を防止する等のために、延伸プラスチック層を設けることができる。延伸プラスチック層に含有される延伸プラスチックとしては、ポリエステル樹脂、またはナイロン樹脂を成形後縦方向に４〜６倍、横方向に４〜６倍二軸延伸して、二軸延伸後熱固定した二軸延伸ポリエステル樹脂または二軸延伸ナイロン樹脂が好ましく用いられる。
【００１６】
また本発明に係わる積層体を構成する基材の紙としては、坪量１００〜４００ｇ／ｍ２  の白板紙、ミルクカートン用原紙、耐酸紙等が好ましく用いられる。
【００１７】
上記紙上には内容物の浸透防止等のため通常金属箔が設けられており、金属箔としては厚さ６〜２００μｍのアルミニウムからなるものが好ましく用いられる。このような金属箔は例えば不飽和カルボン酸変性ポリオレフィン、アイオノマー樹脂等の接着性樹脂等により上記紙上に設けられる。また金属箔の代わりに、ガラス蒸着を施したプラスチックフィルムを用いることもできる。
【００１８】
【作用】
前記のような容器の熱融着法において、折り返した内層表面部分をホットエアー処理し、折り返し側の外層表面部分をフレーム処理、またはホットエアー処理を行い、同時に、これに対応する他方端部の内層をホットエアー処理し、該両表面を互いに圧着して熱融着を行うことにより、折り返された内層表面部分と、他方端部の内層表面部分との接着部に、内容物成分の影響による剥離が起こることなく、容器の強度が保たれる。
【００１９】
【実施例】
〈実施例１〉
下記層構成を有する複合シートの一端部を、紙層から外層側を厚みの半分だけ端から一定長さ除去し、図２に示すように内層残部を外層の除去部分に折り返し幅８ｍｍで折り込み、容器材料となる複合シートを作成した。
層構成は内層より、ポリエチレン（６０μｍ）／２軸延伸ポリエステル（１２μｍ）／アルミニウム箔（９μｍ）／アイオノマー（２０μｍ）／紙（３２０ｇ／ｍ２  ）／ポリエチレン（２０μｍ）である。
【００２０】
上記作成した複合シートに対し、図１に示すように折り返し側の端部の外層ポリエチレン部分を、プロパンと空気の混合ガスによるフレームにて０．５秒あぶり、フレーム処理をし、折り返した内層ポリエチレン表面から外層ポリエチレン表面に亘って、及び他方端部の内層ポリエチレン表面に対し、ホットエアー処理用ノズル６から４００℃のホットエアーを１．５秒間吹き付け、ホットエアー処理を行った。次いでホットエアー処理した両面を直ちに０．２ｋｇ／ｃｍ２  の圧力で圧着し、熱融着を行った。折り返された内層ポリエチレンと他方の内層ポリエチレンとの接着部分に剥離部がないことを確認後、容器形態に製函し、液体洗剤を１．８リットル充填した。４０℃３８％ＲＨの条件で１ヶ月間保存後の上記内層ポリエチレン同士の接着部分に、図３に示すような剥離が何ｍｍ見られるか測定した。さらに、６０ｃｍの高さから容器底部を下にして落下させ、破袋までの落下回数を測定した。実用上８回以上であれば問題はない。
【００２１】
〈実施例２〜４〉
前記実施例１における内容物を液体浴用剤、柔軟仕上剤、手洗い剤にかえた以外は、前記実施例１と同様にして実施例２〜４を行い、前記剥離が何ｍｍ見られるか、また破袋までの落下回数を測定した。
【００２２】
〈実施例５〉
前記実施例１の図１におけるガスバーナー５をホットエアー処理用ノズル６に換えて、フレーム処理を行わずに、前記実施例１のホットエアー処理条件と同様にして全てホットエアー処理を行った以外、前記実施例１と同様にして行い、前記剥離が何ｍｍ見られるか、また破袋までの落下回数を測定した。
【００２３】
〈実施例６〜８〉
前記実施例５において、内容物を液体浴用剤、柔軟仕上剤、手洗い剤にかえた以外は、前記実施例５と同様にして行い、前記剥離が何ｍｍ見られるか、また破袋までの落下回数を測定した。
【００２４】
〈比較例１〉
前記実施例１の図１におけるホットエアー処理用ノズル６をガスバーナー５に換えて、ホットエアー処理を行わずに、前記実施例１のフレーム処理条件と同様にして全てフレーム処理を行った以外、前記実施例１と同様にして行い、前記剥離が何ｍｍ見られるか、また破袋までの落下回数を測定した。
【００２５】
〈比較例２〜４〉
前記比較例１において、内容物を液体浴用剤、柔軟仕上剤、手洗い剤にかえた以外は、前記比較例１と同様にして比較例２〜４を行い、前記剥離が何ｍｍ見られるか、また破袋までの落下回数を測定した。
【００２６】
〈比較例５〉
前記比較例１において、フレーム処理時間を２．０秒にかえた以外は、前記比較例１と同様にして行い、前記剥離が何ｍｍ見られるか、また破袋までの落下回数を測定した。
以上の結果を（表１）に示す。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
【発明の効果】
上記（表１）より明らかなように、フレーム処理のみを行った比較例１〜５は、剥離が生じたものや、加熱過多でピンホールが発生したものがあり、破袋までの落下回数も３〜７回と少なかった。
しかし、本発明の実施例における、フレーム処理とホットエアー処理の併用又はホットエアー処理とホットエアー処理を行った実施例１〜８では、剥離したものは見られず、破袋までの落下回数も１１〜１３回と十分多く、耐落下強度が強いことが判明した。
以上のように、ポリオレフィン部分とポリオレフィン部分からなる表面とポリオレフィン表面とを、同時に良好な接着強度をもって熱融着し、ピンホールの発生や、表面外観性状の低下のない方法が得られ、内容物が液体洗剤、液体浴用剤、柔軟仕上剤、手洗い剤等であっても耐性がある熱融着方法が得られる。
【００２９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す熱融着方法の概略工程図である。
【図２】本発明の熱融着部分の断面拡大説明図である。
【図３】熱融着部分の剥がれた状態を示す部分断面説明図である。
【符号の説明】
１…複合シート    ２…容器内層表面    ３…容器外層表面    ４…端部口栓    ５…フレーム処理用ノズル  ６…ホットエアー処理用ノズル  ７…ポリオレフィン層
８…接着層    ９…二軸延伸ポリエステル層  １０…紙  １１…アルミニウム箔
１２…ポリオレフィン層  Ｘ…内層同士の接着部分  Ｙ…内層と外層の接着部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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