(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙を基材とし、内層を第１熱可塑性樹脂、外層を第２熱可塑性樹脂とする積層シートからなる容器で、積層シートの一方の端部と、もう一方の端部とを熱融着により接合し、筒状に成形する工程において、
内層の第１熱可塑性樹脂と外層の第２熱可塑性樹脂とは異なる熱可塑性樹脂から構成され、
積層シートの一方の端部を先端から所定長さで、積層シートの厚みの半分を削除し、削除せずに残った部分を削除面が内側になるように折り返し、第１折り返し部を形成させ、もう一方の端部の、前記一方の端部の削除面とは反対側の面を先端から所定長さで、積層シートの厚みの半分を削除し、削除せずに残った部分を削除面が内側になるように折り返し、第２折り返し部を形成させ、
前記積層材料を折り曲げて、前記一方の端部ともう一方の端部とを、同じ樹脂同士のみが接するように重畳し、熱融着により接合し、筒状に成形することを特徴とする容器の胴部接合方法。
【請求項２】
前記第１熱可塑性樹脂がポリエステル系樹脂、前記第２熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項１記載の容器の胴部接合方法。
【請求項３】
請求項１記載の胴部接合方法により作製した容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は容器用積層シートの胴部の熱融着方法に関し、特に内層と外層に異なった熱可塑性樹脂層を設けた容器用積層シートの胴部の熱融着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙を基材とし、内層および外層をヒートシール性に優れたポリオレフィン系樹脂とする、例えば、〔容器外側〕ポリエチレン／板紙／ポリエチレン／アルミニウム箔／ポリエチレンテレフタレートフィルム／ポリエチレン〔容器内側〕構成のような積層材料からなる紙容器が、ジュース、清酒等を充填する容器として広く使用されている。特に清酒等浸透性が強く、流通期間の長い内容物については、容器内面に紙端面が露出していると、そこから内容物が紙基材層に浸透し、容器の強度低下等をもたらすため、あらかじめ積層材料胴部接合部分の一方を先端から所定の長さだけ、積層材料の厚みの半分を、紙層から外側を削除（スカイブ）し、削り取った残りの部分を削除面が内側となるように折り返し（ヘミング）、紙端面の保護を行っているのが一般的である。以下この加工をスカイブヘミング加工と呼ぶ。
【０００３】
スカイブヘミング加工された積層材料の胴部の接合は、折り返された内層表面部分から、外層表面部分にわた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樹脂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。
【０００４】
しかし一般的な液体用紙容器の内外層に使用されるポリオレフィン系樹脂は、加工性には優れているものの、製膜時の熱の影響による樹脂の酸化臭があること、内容物成分やフレーバーを吸着しやすいという欠点があり、ウィスキーやミネラルウォーターといった味覚を大切にする内容物には、特に影響が大きく不向きであった。
【０００５】
これに対して、樹脂臭が少なく、フレーバーの吸着性も低く、ヒートシール性を持つ低臭低吸着性のポリエステル系樹脂が開発された。このポリエステル系樹脂を容器内面に用いることで、例えば、〔容器外側〕ポリエチレン／板紙／ポリエチレンテレフタレートフィルム／酸化ケイ素蒸着薄膜／ポリエステル系樹脂〔容器内側〕構成のような積層材料からなる紙容器とすることで、ウィスキーやミネラルウォーターといった味覚を重視する内容物に対しても液体用紙容器の使用が可能になった。
【０００６】
しかしウィスキー等浸透性の高い内容物については、やはり上記のスカイブヘミング加工が必要となる。この時胴部の接合は、外層側に折り返された内層１１のポリエステル樹脂系表面部分と外層１２のポリオレフィン系樹脂表面部分の双方を同時に、他端部の内層ポリエステル系樹脂表面と熱融着することになり、異質の熱可塑性樹脂同士の熱融着はフレーム処理のみでは構成的に非常に困難なものとなる（図３参照）。
【０００７】
すなわち、このような状態で容器を成形しても、例えばポリオレフィン系樹脂表面部分とポリエステル樹脂系表面部分（図３で示す▲１▼部分）とが熱融着しないので、シール幅が狭くなって落下強度が弱い、▲１▼部分が剥がれているので見栄えが悪い等の問題が発生する。
【０００８】
ポリエステル系樹脂とポリオレフィン系樹脂は単純に熱だけでは融着されないが、ポリオレフィン系樹脂表面をガスバーナー等によるフレーム処理を行い、ポリオレフィン系樹脂表面を酸化して極性基を導入してやることで、ポリエステル系樹脂との熱融着が可能となる。一方ポリエステル系樹脂同士の熱融着に関しては、フレーム処理により表面が酸化されると逆に熱融着性が阻害される。
【０００９】
そこで我々は鋭意研究を重ね特開平３−２２７６２０号公報に示されるスカイブヘミング加工を施された、内層を低臭低吸着性のポリエステル系樹脂、外層をポリオレフィン系樹脂とする紙容器の胴部接合時の熱融着方法を発明し、ウィスキー容器として実用化を達成した。
【００１０】
すなわち、スカイブヘミング加工された端部の外層ポリオレフィン系樹脂表面をフレーム処理し、外層側へ折り返された内層ポリエステル系樹脂表面部分にホットエアー処理を行い、同時に、これに対応するもう一方の端部の内層ポリエステル系樹脂表面部分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液体紙容器の胴部接合方法である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述したようにポリエステル系樹脂は、フレーム処理により表面が酸化されるとポリエステル系樹脂同士の熱融着性が阻害される。従って、フレーム−ホットエアー併用法による胴部接合法においては、フレーム処理を行うガスバーナーの位置調整が重要となる。
【００１２】
つまり、フレーム処理がポリオレフィン樹脂表面から、外層側に折り返された内層表面のポリエステル系樹脂部分にまでかかってしまうと、ポリエステル系樹脂同士の接着が不十分となり、内容物の漏れにつながる。逆にフレーム処理が接合部分から反対側に外れてしまうと、ポリオレフィン系樹脂とポリエステル系樹脂の接着が不十分となり、容器強度の低下につながる。容器サイズ切り替え等によるガスバーナーやホットエアーノズル位置の調整には熟練した技術と時間を要する。
【００１３】
本発明は、外層にポリエチレン、内層にポリエステル系樹脂のように、外層と内層に異なる熱可塑性樹脂を用いた積層シートをスカイブヘミング加工して紙容器にする際に、フレーム処理のみで接合を可能にする胴部接合方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の発明は、紙を基材とし、内層を第１熱可塑性樹脂、外層を第２熱可塑性樹脂とする積層シートからなる容器で、積層シートの一方の端部と、もう一方の端部とを熱融着により接合し、筒状に成形する工程において、
内層の第１熱可塑性樹脂と外層の第２熱可塑性樹脂とは異なる熱可塑性樹脂から構成さ
れ、
積層シートの一方の端部を先端から所定長さで、積層シートの厚みの半分を削除し、削除せずに残った部分を削除面が内側になるように折り返し、第１折り返し部を形成させ、もう一方の端部の、前記一方の端部の削除面とは反対側の面を先端から所定長さで、積層シートの厚みの半分を削除し、削除せずに残った部分を削除面が内側になるように折り返し、第２折り返し部を形成させ、
前記積層材料を折り曲げて、前記一方の端部ともう一方の端部とを、同じ樹脂同士のみが接するように重畳し、熱融着により接合し、筒状に成形することを特徴とする容器の胴部接合方法である。
【００１５】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記第１熱可塑性樹脂がポリエステル系樹脂、前記第２熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする容器の胴部接合方法である。
【００１６】
さらにまた、第３の発明は、請求項１記載の胴部接合方法により作製した容器っである。
【００１７】
【作用】
上記のように本発明によれば、積層シートの一方の端部を先端から所定長さで、積層シートの厚みの半分を削除し、削除せずに残った部分を削除面が内側になるように折り返し、第１折り返し部を形成させ、もう一方の端部の、前記一方の端部の削除面とは反対側の面を先端から所定長さで、積層シートの厚みの半分を削除し、削除せずに残った部分を削除面が内側になるように折り返し、第２折り返し部を形成させ、一方の端部に形成された第１折り返し部ともう一方の端部に形成された第２折り返し部との互いの折り返し面同士が接するように折り曲げるので、同質の熱可塑性樹脂のみの接合となり、フレーム処理のみで一方の端部内層ともう一方の端部外層の熱融着が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下実施例により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の容器の胴部接合方法により作製する容器に使用する積層シート１０の一例を示す（ａ）は展開説明図で、（ｂ）は断面説明図である。
【００１９】
図１に示すように積層シート１０は、紙を基材とし、内層１１を第１熱可塑性樹脂、外層１２を第２熱可塑性樹脂とした層構成からなる。
【００２０】
内層１１を構成する第１熱可塑性樹脂としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体、ポリプロピレン等の樹脂が使用できる。また、適切な厚みは、ある程度の接着強度を持たせるためから、２０〜１００μｍ程度である。
【００２１】
外層１２を構成する第２熱可塑性樹脂としては、第１熱可塑性樹脂を構成する樹脂と同等の樹脂が使用できる。しかし、適切な厚みとしては、箱状に形成した際の頂部と底部の突き合わせ部分に樹脂埋まりができるようするため、４０〜１０００μｍ程度の厚みが必要となる。
【００２２】
なお、必要に応じては、第１熱可塑性樹脂と第２熱可塑性樹脂とを同種の樹脂としても構わない。
【００２３】
積層シートの筒状への成形は、次のようにして行う（図２参照）。
先ず、折り曲げ線を介して連設して第１パネル２１、第２パネル２２、第３パネル２３、第４パネル２４、第５パネル（糊代片）２５が形成されている積層シート１０の、一方の端部である第１パネル２１の端部の例えば内側を先端から所定長さで、積層シートの厚みの半分を削除し（削除部分２１１）、削除せずに残った部分２１２を削除面が内側になるようにして折り返し、第１折り返し部２１３を形成させる。
【００２４】
同時に、もう一方の端部である第５パネル（糊代片）２５の、第１パネル２１の端部の削除面とは反対側の面を、先端から所定長さで、積層シートの厚みの半分を削除し（削除部分２５１）、削除せずに残った部分２５２を削除面が内側になるようにして折り返し、第２折り返し部２５３を形成させる。
【００２５】
ついで、第１パネル２１の端部の第１折り返し部２１３の内側面と、第５パネル２５の端部の第２折り返し部２５３の外側面をフレーム処理して加熱すると共に、第３パネル２３と第４パネル２４、第１パネル２１と第２パネル２２をそれぞれ折り曲げ線から折り曲げ、第１パネル２１の内側面が第５パネル２５の外側面に重なるように、第１パネル２１の第１折り返し部２１３が第５パネル２５の第２折り返し部２５３の上側になるように重ねると、熱融着により第１パネルの端部と第５パネルの端部とは接合され、積層シートは筒状に成形される。
【００２６】
なお、これら一連のスカイブヘミング作業とフレーム処理、筒状加工は、専用の加工機で容易に行うことができる。
【００２７】
【実施例】
以下に本発明の実施例をさらに具体的に説明する。
〈実施例１〉
坪量４００ｇ／ｍ2 の耐酸紙／厚さ２５μｍのエチレン−メタアクリル酸共重合体樹脂であるニュークレル（商品名；三井デュポンポリケミカル株式会社製）／厚さ９μｍのアルミニウム箔／厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）からなる積層構成の積層シート用基材の耐酸紙面に、厚さ２５μｍのポリオレフィン系樹脂であるミラソン１６Ｐ（商品名；三井化学株式会社製）の表面層を形成させ、外層１２とする。
ついで、ＰＥＴ面に、厚さ６０μｍのポリエステル系樹脂フィルムを積層して内層１１とし、本発明で使用する積層シート用包装材料を得た。
【００２８】
この包装材料から図１に示すような、折り曲げ線を介して第１パネル２１、第パネル２２、第３パネル２３、第４パネル２４、第５パネル２５がそれぞれ連設された積層シート１０を作製した。なお、第１パネル側は従来より８ｍｍ長く作製してある。
【００２９】
つぎに、一方の端部である第１パネル２１の端部の内側（ＰＥＴ面側）を先端から１６ｍｍの長さで、積層シートの厚みの半分を削除し（削除部分２１１）、削除せずに残った部分２１２を削除面が内側になるようにして折り返し、８ｍｍの長さを有する第１折り返し部２１３を形成させる。
【００３０】
同時に、もう一方の端部である第５パネル（糊代片）２５の、第１パネル２１の端部の削除面とは反対側の面（ポリオレフィン系樹脂面）を、先端から１６ｍｍの長さで、積層シートの厚みの半分を削除し（削除部分２５１）、削除せずに残った部分２５２を削除面が内側になるようにして折り返し、８ｍｍの長さを有する第２折り返し部２５３を形成させる。
【００３１】
ついで、第１パネル２１の端部の第１折り返し部２１３の内側面と、第５パネル２５の端部の第２折り返し部２５３の外側面をそれぞれ端縁から約２０ｍｍの幅でフレーム処理して加熱すると共に、双方のフレーム処理面が熱溶融状態にあるうちに、第３パネル２３と第４パネル２４、第１パネル２１と第２パネル２２をそれぞれ折り曲げ線から折り曲げ、第１パネル２１の内側面が第５パネル２５の外側面に重なるように、第１パネル２１の第１折り返し部２１３が第５パネル２５の第２折り返し部２５３の上側になるように重畳させ、第１パネル側からゴムロールにより加圧すると、第１パネルの端部と第５パネルの端部とは接合され、積層シートは筒状に成形される（図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ））参照）。
【００３２】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、同じ樹脂同士の溶着になるので、シール強度が強くなり、従って落下強度等の耐性が向上する。
表側と内側の樹脂が異なっていても、シール性があれば筒状体に形成できる。シーラントをポリエステル、ポリプロピレン等いろいろと変えることができるので、内容物に適したシーラントが比較的容易に展開できる。
筒状体の外側もスカイブヘミング加工が施されているので耐水性が向上した容器の作製が可能となった。
テープ等の部品を使用ぜずに本体を横方向に若干長くするのみなので、比較的安価に作製可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の容器の胴部接合方法により作製する容器に使用する積層シートの一実施例を示す、（ａ）は展開説明図で、（ｂ）は断面説明図である。
【図２】同積層シートのスカイブヘミング加工の手順を示す説明図で、（ａ）は一方のスカイブした状態を示す断面説明図であり、（ｂ）は引き続きスカイブした残りの部分を折り返した（ヘミングした）状態を示す断面説明図であり、（ｃ）は第１折り返し部と第２折り返し部同士を貼り合わせた状態を示す断面説明図である。（ｄ）はもう一方のスカイブした状態を示す断面説明図であり、（ｅ）は引き続きスカイブした残りの部分を折り返した（ヘミングした）状態を示す断面説明図である。
【図３】従来のスカイブヘミング加工をした積層シートでの一方の端部ともう一方の端部を貼り合わせた状態を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１０‥‥積層シート
１１‥‥内層
１２‥‥外層
２１‥‥第１パネル
２２‥‥第２パネル
２３‥‥第３パネル
２４‥‥第４パネル
２５‥‥第５パネル
２１１‥‥一方の端部の削除面
２１２‥‥一方の端部の削除せずに残った部分
２１３‥‥第１折り返し部
２５１‥‥もう一方の端部の削除面
２５２‥‥もう一方の端部の削除せずに残った部分
２５３‥‥第２折り返し部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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