JPH03227619A - 熱融着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は容器用構成材料の熱融着方法に関し、更に詳し
くは、ポリオレフィン部分とポリエステル部分からなる
表面とポリエステル表面を同時に熱融着する方法に関す
る。

［従来の技術］ 乳飲料、果実飲料、酒等の液体飲料用容器としては、そ
の衛生性、耐水性、防湿性及び熱封緘が可能である事等
から、従来、紙を基材とし、内面をポリオレフィン類等
で加工した容器構成材料が用いられている。

このような容器構成材料のうち、例えば第２図に示され
るような胴部を有する容器においては、特に内容物が酒
等の場合、その接合部は構成材料端面が容器内部に露出
して内容物に接触することのないように構成されている
。すなわち、第２図Ａで示す部分は、第３図に拡大断面
図として示すように、一方の材料端部を接着に必要な所
定長さで内側に折り曲げ、該折り曲げ部分の外面とこれ
に対応する他方の材料端部の内面とを接着させる際、予
め、前記折り曲げ部分に相当する部分の先端から厚み方
向の中心付近、すなわち、紙の部分の外側部分を先端か
ら一定長さで除去し、残った内側の半分の厚み部分を外
側の除去部分へ折りこんでおく方法が通常用いられてい
る。従って、Ｘで示される部分においては構成材料の内
面同志が接着され、Ｙで示される部分においては構成材
料の外面と内面が接着されることになる。

従来、前記の如き容器構成材料としては、内面、外面の
いずれもポリオレフィンが用いられていた。

しかしながら容器内面にポリオレフィンを用いた場合、
ポリオレフィンが飲料の香味成分を吸着又は透過すると
いう性質を有しているため、飲料本来の香り、味等が維
持されないという問題があり、更に上記材料をポリオレ
フィンの押出］−ティングにより作成する場合、酸化が
おこりやすく、このため異臭が発生するという問題も生
じていた。

上記問題点を解決するために、近年容器内面層としてポ
リオレフィンのかわりにポリエステル、特にヒートシー
ル性に優れたポリエステルを用いたものが容器構成材料
として用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の如くヒートシール性ポリエステルを用いた場合に
おいても、紙を主体とした構成材料の場合、端部の接着
部分を形成するためヒートシールを行なおうとしても、
紙が断熱材として作用するため、現実には熱融着は困難
であった。このため、熱融着させるべき両方の面をガス
バーナー等であぶり、加熱溶融した後、重ねあわせ融着
する、いわゆるフレーム処理が行なわれるが、前記の如
く、一方の表面に二種以上の表面、即ち、ポリエステル
部分とポリオレフィン部分を有する場合、フレーム処理
により、ポリエステル表面に低級酸化物が生成し、該酸
化物がポリエステル同志の接着を阻害するため、第３図
におけるＸの部分の接着が不十分であった。

このような問題を解決するために、接着すべき両表面に
ホットエアーを吹きつけて溶融し、直ちに重ねあわせて
接着する方法が提起されるが、このような方法ではポリ
エステル同志の接着は可能であるが、ポリオレフィンに
極性基がないため、第３図におけるＹの部分の接着が不
十分であった。

従って、本発明の目的は、ポリオレフィン部分とポリエ
ステル部分からなる表面とポリエステル表面とを同時に
良好な接着強度をもって熱融着しつる方法を提供するこ
とにある。

［１題を解決するための手段］ 本発明者等は、前記課題に鑑みて、鋭意研究の結果、本
発明の上記目的は、少なくともポリオレフィン部分とポ
リエステル部分からなる表面を有する部材とポリエステ
ル表面を有する部材を、該両表面で熱融着する方法にお
いて、前記少なくともポリオレフィン部分とポリエステ
ル部分からなる表面をコロナ処理した後にホットエアー
処理し、一方、前記ポリエステル表面をホットエアー処
理し、次いで咳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により達成されることを見出し
た。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

第１図は本発明の熱融着方法による容器胴部の製造の１
例を示す概略工程図である。第１図において、容器内面
に相当するポリエステル表面２及びその裏面に容器外面
に相当するポリオレフィン表面３とその一方の端部４に
ポリエステル面２を有する積層体フィルム１を第１図（
Ａ）に示すように端部４のポリエステル面とポリオレフ
ィン面をコロナ帯電器５によりコロナ処理し、次いでホ
ットエアー処理用ノズル６によりホットエアー処理する
。一方、ポリエステル面の他の端部にはホットエアー処
理用ノズル６による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、前記端部４を接着に必要な所
定長さ内側に折りこみ、その外面と、第１図（Ｂ）に示
すようにホットエアー処理した他の１端のポリエステル
面とを互いに合わせ、圧着して熱融着を行ない、第１図
（Ｃ）に示すような接着された容器胴部が得られる。

本発明において、ポリオレフィン部分とポリエステル部
分からなる表面を処理するコロナ処理は主としてポリオ
レフィンを酸化して極性基を導入するために、高電圧の
電極間に上記表面を有する部材を挿入し電極間で放電す
ることにより行なわれるが、このようなコロナ処理は公
知の方法が適用されるが、好ましくは１（Ｗ／ｆ／分）
以上、電極間距離１〜２１Ｉ１１の条件で行なわれる。

また、前記コロナ処理されたポリオレフィン部分とポリ
エステル部分とからなる表面及びポリエステル面に対し
て行なわれるホットエアー処理は表面部を軟化させるた
めに行なわれるが、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つけることにより行なわれる
。前記ポリオレフィン部分とポリエステル部分とからな
る表面を処理する場合は、通常前記コロナ処理後、直ち
に行なう必要はない。

本発明においては、前記両面をホットエアー処理した後
、好ましくは速やかに両面を重ね圧着して熱融着を行な
い、軟化状態の両面を接着する。

この際、圧着は０．０５　ｋＱ／　Ｃｕ’以上の圧力で
行なうことが好ましい。

本発明において、少なくともポリオレフィン部分とポリ
エステル部分からなる表面を有する部材とは少なくとも
ポリオレフィンが表面に露出する部分、例えば第３図に
おけるＹ部分、及びポリエステルが表面に露出する部分
、例えば第３図におけるＸ部分を有するものである。こ
のようなポリオレフィンとしてはポリエチレン、ポリプ
ロピレン等が用いられ、ポリエステルとしては、容器の
形成を考慮すると、ヒートシール性に優れたヒートシー
ル性ポリエステル樹脂が好ましく用いられる。ヒートシ
ール性ポリエステル樹脂としては、例えばガラス転移温
度Ｔｏが５０〜１５０℃である低結晶性又は非結晶性ポ
リエステル樹脂が挙げられる。

ガラス転移温度Ｔｏが５０℃以下のポリエステル樹脂を
用いた場合、包材加工中又は保管中等に樹脂の軟化ベタ
ツキによるブロッキング等が発生し作業上問題となる場
合があり、ガラス転移温度が１５０℃以上のポリエステ
ル樹脂を用いると、ヒートシール時の製袋・製函が困難
となる場合がある。また結晶性の高いポリエステル樹脂
はヒートシール性が低下し、脆いという欠点を有してい
る。

ポリエステル樹脂は多塩基酸と多価アルコールの共重合
体からなる。このような多塩基酸としては、テレフター
ル酸を主成分として含むものが好ましく、また、多価ア
ルコールとしてはエチレングリコールを主成分として含
むものが好ましい。

上記多塩基酸及び多価アルコールはそれぞれコモノマー
成分として他の多塩基酸及び他の多価アルコールを含む
ことができる。

本発明においては、上記ヒートシール性ポリエステルと
しては具体的には、（１）主としてテレフタル酸を含む
２種以上の二塩基酸と二価アルコールとの共縮合重合体
、（２）テレフタル酸と２種以上の二価アルコールとの
共縮合重合体、（３）ポリエチレンテレフタレート又は
前記（１）若しくは（２）の共縮合重合体と変性ポリオ
レフィンのポリマーアロイが挙げられる。

テレフタル酸とのコモノマー成分として含むことのでき
る他の二塩基酸としてはイソフタール酸、ナフタリンジ
カルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエ
タンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、
ジフェニルスルホンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン
ｓｌ：ヘキサヒドロテレフタール酸、ヘキサヒドロイソ
フタール酸等の脂環族ジカルボン酸；アジピン酸、セバ
シン酸、アゼライン酸等の脂肪族ジカルボン酸；ｐ−β
−ヒドロキシエトキシ安患香酸、ｐ−オキシ安息香酸、
ε−オキシカプロン酸等のオキシ酸等が挙げられる。

また、二価アルコールとしては、例えばエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、１，４ブタンジオール、
１，４−ジシクロヘキサンジメタツール、トリメチレン
グリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレ
ングリコール、デカメチレングリコール、ネオベンチレ
ンゲリコール、ジエチレングリコール、１，１−シクロ
ヘキサンジメチロール、１．４−シクロヘキサンジメチ
ロール、２，２−ビス（４−β−ヒドロキシエトキシフ
ェニル）プロパン、ビス−（４−β−ヒドロキシエトキ
シフェニル）スルホンシクロヘキサンジオール、１，４
−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、１，３−
ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン等のグリコー
ル類等が挙げられる。

変性ポリオレフィンとしてはエチレンと不飽和カルボン
酸若しくはそのエステルとの共重合体、又はアイオノマ
ーが挙げられる。不飽和カルボン酸若しくはそのエステ
ルとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、アクリ
ル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
メタクリル酸エチル等が挙げられる。エチレンと不飽和
カルボン酸若しくはそのエステルとの共重合体としては
、不飽和カルボン酸の含有量が３〜２０重量％であるも
のが好ましく、エステルの場合はエステル成分の含有量
が１〜２０重量％であるものが好ましい。

本発明においては上記ポリエステル樹脂に核剤又は種々
の添加剤、例えば滑剤、アンチブロッキング剤、安定剤
、防曇剤、着色剤等を含有してもよい。このような核剤
としては２〜１０μｍの粒径を有するポリオレフィン類
又は無機物の微粒子が用いられる。ポリオレフィン類と
しては例えば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン
、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げら
れ、無機物としては例えばカーボンブラック、タルク、
石膏、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、二酸化チタ
ン、グラファイト、粉末ガラス、粉末金属等が挙げられ
る。

また、本発明においてポリエステル表面を有する部材と
は表面がポリエステルのみからなるものを指し、このよ
うなポリエステルとは前記のヒートシール性ポリエステ
ル樹脂と同様のものが用いられる。

本発明における、少なくともポリオレフィン部分とポリ
エステル部分からなる表面を有する部材とポリエステル
表面を有する部材は、各々別個のフィルム部材であって
もよいが、好ましくは容器の製造上、基体上の一方の面
側にポリエステル表面層を有し、他方の面側に第３図に
示されるようなポリエステル面とポリオレフィン面から
なる端部を有するポリオレフィン表面層を有する積層体
フィルムが使用される。第３図におけるポリエステル表
面を含む部分の折り返しの幅、すなわち、Ｘ部分の長さ
としては１〜１５ｍｍが容器製造上好ましい。上記の積
層体フィルムとしては、例えば、ポリエステル／接肴層
／延伸プラスチック／金属箔／′接着性樹脂／紙／ポリ
エチレン等の層構成を有するものが用いられる。

上記層構成において、ポリエステル層及びポリエチレン
層の各々には前記のものが用いられるが、その厚さとし
てはそれぞれ５〜６０μ、５〜５０μが好ましい。

また、接着層とは接着性樹脂、該接着性樹脂とポリオレ
フィンとの積層体、または接着剤あるいはプライマーコ
ート剤などからなるものが用いられる。

前記接着性樹脂としては、例えば密度０９１０以下のエ
チレン−αオレフィン共重合体、不飽和カルボン酸変性
ポリオレフィン等が挙げられる。ポリオレフィンとして
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、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−メタクリル酸共重合体、エチレン−α
オレフィン共重合体等が挙げられる。ここで、不飽和カ
ルボン酸変性ポリオレフィンとはカルボン酸基、酸無水
物基及びこれらの誘導体と共重合又はグラフト重合させ
た上記ポリオレフィンを意味し、カルボン酸基、酸無水
物基及びこれらの誘導体として具体的にはメタクリル酸
、マレイン酸、フマル酸、メタクリル酸無水物、無水マ
レイン酸、メタクリル酸エチル、アクリル酸グリシジル
、メタクリル酸ジグリシジル等が挙げられる。接着剤と
しては、例えば１液又は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、ブライマー
コート剤としては、例えばポリエチレンイミン、アルキ
ルチタネート等が挙げられる。

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
、ポリエステル樹脂又はナイロン樹脂を成形後縦方向に
４〜６倍、横方向に４〜６倍二輪延伸して二輪延伸後熱
固定した二輪延伸ポリエステル樹脂又は二輪延伸ナイロ
ン樹脂が好ましく用いられる。

また本発明に係る積層体を構成する基材には、容器の構
造的支持体として用いられつるものならば特に限定はな
いが、好ましくは基材の層構成中に紙を含むものが好ま
しい。上記基材を構成する紙としては、坪１１００〜４
００ＣＩ／ｎ’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。

上記紙上には飲料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
な金属箔は例えば前述の接着性樹脂として用いられたと
同様の不飽和カルボン酸変性ポリオレフィン、アイオノ
マー樹脂等により上記紙上に設けられる。

本発明の方法を好ましく適用しうる容器としては、浸透
性の高い液体飲料、例えば酒、ライスキ、ジュース、コ
ーヒー、麦茶、ウーロン茶、ミネラルウォーター、スー
プ類等を内容物とする種々の形態の容器があげられる。

［実施例］ 以下に実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する
。

実施例１ 下記層構成を有する積層体の１端部を内層の紙の層から
ポリエチレン層側を端から一定長さ除去し、第３図に示
すようにポリエステル側の残部をポリエステル層が外層
となるように折返し幅３ｎ＋＋ｎで折り返し、ポリエス
テル面とポリエチレン面からなる表面を有する積層体フ
ィルムを作成した。

ポリエステル（ＰＥＴ）／２軸延伸ポリエステル（ＯＰ
ＥＴ）／（６０μ）（１２μ） アルミニウムｆｆ１（／Ｖ）／アイオノマー／　紙　／
ポリエチレン（ＰＥ）（９μ）（２０μ）　　　＜３２
００／ｖ２）　　　　　（２０μ）但し、ポリエステル
としてはテレフタル酸、イソフタル酸及びエチレングリ
コールからなるシー７−（Ｓｅｌａｒ）　ＰＴＸ　２０
７（三井・デュポンポリケミカル社製）（Ｔｇ７１℃）
を用いた。

上記作成したフィルムに対し、ポリエステル面とポリエ
チレン面とからなる表面部分を、３０Ｗ／１２７分、電
極間距離１．６ｍｍの条件でコロナ処理した後、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秒間上記コロナ処理済面とポリエステル面の他の端部
に吹きつけホットエアー処理を行なった。次いで、ホッ
トエアー処理した両面を直ちに０．２ｋｇ／　Ｃｉ’の
圧力で圧着し、熱融着を行ない、その接着強度を調べた
。

結果を第１表に示す。

尚、接着強度は以下の方法にて測定した。

接着強度の測定：得られた積層体を幅１５ｍｍの短冊状
に切断し、両面の間を３００ｍｍ／　ｍｉｎの引張速度
で剥がし、その強度を測定した。

実施例２〜４ 実施例１におけるポリエステルを１．４−シクロヘキサ
ンジメタツールを含むグリコール成分と二塩基酸成分と
の縮合物であるＰＥＴ　　Ｇ　５１１６（イーストマン
社製）（Ｔｏ５８℃）にかえた以外は実施例１と同様に
して実施例２を行ない、更に実施例１におけるホットエ
アー処理時間又はコロナ処理条件を第１表に示すように
かえた以外は実施例１と同様にして、実施例３及び４を
各々行ない、実施例２〜４の各々において実施例１と同
様にして接着強度を測定した。結果を第１表に示す。

比較例１ コロナ処理を行なわない以外は実施例１と同様にして比
較例１を行なった。実施例１と同様に接着強度を測定し
た。結果を第１表に示す。

第１表より明らかなように、ホットエアー処理のみを行
なった比較例１ではポリオレフィン／ポリエステル間の
接着が不十分であるが、実施例１〜４におけるように、
コロナ処理後にホットエアー処理を行なうことにより、
ポリオレフィン／ポリエステル間及びポリエステル同志
のいずれにおいても良好な接着が行なわれた。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明の熱融着方法により
、ポリオレフィン部分とポリエステル部分とからなる表
面とポリエステル表面とを同時に、良好な接着強度をも
って熱融着することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱融着方法の１実施例を示す概略工程
図であり、第２図は本発明の方法により作成される容器
の１例の胴部を示す概略斜視図であり、第３図は第２図
のＡ部の拡大断面図であり、本発明の方法により接着さ
れる部分の１例を示す。 〈主な参照番号〉 １・・・積層体フィルム ２・・・ポリエステル面 ３・・・ポリオレフィン部分とポリエステル部分とから
なる表面 ４・・・端部 ５・・・コロナ帯電器 ６・・・ホットエアー処理用ノズル ７・・・ポリエステル層 ８・・・接着層 ９・・・二輪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・・・ポリエステル面 Ｙ・・・ポリオレフィン面 Ａ・・・端部熱融着部分

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　少なくともポリオレフィン部分とポリエステル部分か
   らなる表面を有する部材とポリエステル表面を有する部
   材を、該両表面で熱融着する方法において、前記少なく
   ともポリオレフィン部分とポリエステル部分からなる表
   面をコロナ処理した後にホットエアー処理し、一方、前
   記ポリエステル表面をホットエアー処理し、次いで該両
   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。