JPS59103805A - ガラス容器を薄いクロ−ジヤでシ−ルする方法 - Google Patents

ガラス容器を薄いクロ−ジヤでシ−ルする方法

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JPS59103805A
JPS59103805A JP58216436A JP21643683A JPS59103805A JP S59103805 A JPS59103805 A JP S59103805A JP 58216436 A JP58216436 A JP 58216436A JP 21643683 A JP21643683 A JP 21643683A JP S59103805 A JPS59103805 A JP S59103805A
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container
layer
adhesive
heat
copolymer
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JP58216436A
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ロナルド・ウイリアム・ブラドレイ
ロバ−ト・ネイル・クラ−ク
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Owens Illinois Inc
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/04Joining glass to metal by means of an interlayer
    • C03C27/048Joining glass to metal by means of an interlayer consisting of an adhesive specially adapted for that purpose
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B7/00Closing containers or receptacles after filling
    • B65B7/16Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons
    • B65B7/28Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by applying separate preformed closures, e.g. lids, covers
    • B65B7/2842Securing closures on containers
    • B65B7/2878Securing closures on containers by heat-sealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
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  • Packages (AREA)
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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】 本発明は、ガラスの容器、典型的には広口瓶形式の容器
の終端唇(finis lip )に無孔で、薄く、可
撓性の形式のクローツヤをシールする方法に関する。典
型的にはこのような方法は、典型的にはアルミニウム金
属箔である無孔で、薄く、可撓性のクローツヤ−を設け
ることを含み、ここでアルミニウム金属箔は、その裏側
にヒートシール可能な熱可塑性樹脂が塗布されていて、
クロージャは、ガラス容器の上方終端層をしっかシと係
合させるようになっている。通常の実施では、熱可塑性
樹脂で塗布された無孔で、薄く、可撓性のクローツヤと
、容器のガラス表面との間に界面を与えるのに合ったヒ
ートシール可能な接着剤組成物でガラス容器上方の終端
唇を被覆する。
乾燥スープ、凍結乳製品などの乾燥食品や冷間充填され
た( cold−filled )食品に多くの研究が
なされた。たとえば/りgo年≠月2日公告の英国特許
出願筒2030703にでは、ガラス容器の縁と開口に
適用された金属箔がガラス容器と金属箔との間に結合を
生ずるように熱と圧力とを加えることにより熱で活性化
できる接着剤で縁に固着され、この際、容器が含水内容
物を収容していても接着剤の結合の拡散または害がない
金属箔を開示しており、珪素有機化合物たとえばシラン
のようなガラスと親和力のある結合促進剤が、容器の縁
に施されるかまたは接着剤中に配合される。
この方法は、熱間充填(hot filling )の
使用には向けられていない。
15#、2年j月/≠日付の簡単に開けられる蓋付の容
器に関する日本国特許第J t 077−lI−≠7号
〔東京製缶社(Tokyo 5eikan Kaish
a )に譲渡された〕は、たとえば熱接着(hot−b
ondjng )プラスチック材料のようなプラスチッ
クのシートまたは金属の箔と、プラスチックのシートと
からなるラミネート製のシートまたはフィルムを巻くこ
とによシ形成される容器を開示している。金属箔にラミ
ネートしだ熱接着プラスチック材料は、変性オレフィン
樹脂たとえば酸変性ポリオレフィン、イオノマー、エチ
レン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−不飽和酸(ま
たはそのエステル)のコポリマー、これらの配合物また
はポリアミドを含む群から選択される。フィルムまたは
シートの小さな直径の開口がその熱接着プラスチックフ
ィルム・側を、簡単に開けられるカバーに向は曲げるこ
とにより簡単に開けられるカバーの弱化したラインを設
けた部分に重ね合せるようにして、簡単に開けられるカ
バーの内側に用いられたとき開くようになっている弱化
されたラインを設けた部分の直径よシ小さな開口が設け
られている。巻かれた部分は、開かれるようになってい
る弱化ラインの設けである部分の外側の部分を加熱する
ことにより接着される。
独国特許出願P、2g ≠、r  5乙g、りは、金属
箔に塗布した合成制料によりガラス容器をシールする方
法を開示している。この方法は、結合剤でガラス容器の
縁を塗布し、合成材料の塗布された金属箔をガラス容器
に、より強固に取り付ける段階を含んでいる。接着剤は
、アルキル基が7個のアミン基、エポキシ基、ビニル基
、アクリロ基またはメタクリロ基を有する置換基をもつ
アルキルトリクロロシランの純粋な有機溶液まだは含水
溶液、アルキルトリアルコキシシランの純粋な有機溶液
まだは含水溶液、またはモノマーまたはポリマーのチタ
ン酸エステルの有機溶液である。被膜を施し、乾燥させ
てから、ヒートシールヘッド(heatsealing
 head )を用いてガラス容器の上方縁に押しつけ
ることにより公知のようにしてシール箔をシールする。
ケトン特にアセトンは、アルキルトリアルコキシシラン
、アルキルトリクロロシランまだは混合したアルキル−
アルコキンクロロシランに対する好ましい有機溶剤とし
て開示されている。しかしながらチタン酸エステルに対
しては、ベンゼンを基本とした溶剤系が用いられている
各溶剤系は、揮発性有機化合物の使用を必要としている
英国特許明細書簡1.!;3g乙≠2号は、上方向に向
いた表面を持った口を有するガラス瓶、容器の口にわた
り容器の口にヒートシールされた金属箔膜、および該容
器の口と箔膜との上の熱と圧力で変形し得るプラスチッ
クスナツプキャップからなるシールされた容器を開示し
ており、ここで容器の口は、口の周囲に連続して延長す
る上方向に向いた表面に隆起ビードが設けられており、
キャンプは、上方向に向いだ表面でビードの高さの少な
くとも2倍の厚さを有しており、ビードの箔部材トカ、
スナック0キヤツプのプラスチック材料に押圧されてい
る。金属箔膜は、箔膜と容器ビードとの間の密着のだめ
のアンダーコートとして活性化温度27j〜3.2 t
 ’Fを有するエチレン−アクリル酸コポリマーを含ん
でいてよい。
/ 5;′gO年タ月り乙日イ寸出願のp30//7乙
/μm1l−3に基づぐ゛ヒートシールによる支持体の
接着方法″と題する独国特許DE30//7乙/A/は
、乾燥スーツ0、ヨーグルトまたは同様な冷間充填され
た( cold−filled )食品を収容するパッ
ケージを形成するようにガラス−ガラスまだはガラス−
金属のシール方法を開示している。この容器とクロージ
ヤーとは、次に示す(、)および少なくともぐb)。
(c)および(d)の7つの加水分解と重縮合とにより
製造されるヒートシール可能な接着剤により一緒に固締
される: (、)一般式I: RmSIX4.、−m(I) の少なくとも7種のオルガノシロキサン〔式中、Rは、
アルキル、アリール、アルキルアリールまだはアリール
アルキルを示し、Xは、水素、ハロゲン、ヒドロキシル
、アルコキン、アシロキシまたは−NR4(ここで、R
′−水素および/l:だはアルキル)を示し、mは、/
1.2まだは3の値をとる〕。
(b)一般式■: 5iX4(■) の/珪素官能価またはそれ以上の珪素官能価のシラン(
式中、Xは、前記の場合と同様な意味を有するが、残シ
全てが水素とは限らない)。
(c)反応媒体中に可溶の難揮発性酸化物を形成する周
期律表の主族(pr冒1pal group ) ■a
ないしVaまだは副族(5econdary grou
p ) ■b iだはvbの元素の7種またはそれ以上
の化合物まだは反応媒体中に可溶の7種またはそれ以上
の難揮発性酸化物。
(d)一般式■: Rn(R″Y)、5iX(4−n−、)     (1
10の7種またはそれ以上の有機官能シラン(式中、R
とXは、前記の場合と同じ意味を有し、R″は、酸素原
子または硫黄原子を途中に介在してもよい、i*はNH
基、フェニレン、アルキルフェニレンたはアルキレンフ
ェニレンを途中に介在してもよイ直鎖アルキレンまたは
枝分れアルキレンヲ示シ、Yは、〕・ロケゞンを示すが
、与えられた場合は、置換されたアミン基、置換された
アニリノ基、アルデヒド基、ケト基、カルボキシル基、
ヒドロキシル基、メルカプト基、シアン基、ヒトゝロキ
シフェニル基、カルボン酸基、アルキルエステルルホン
酸基、燐酸基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、グ
リシノロキシ基、エポキシドゝ基4 タはビニル基を示
し、nは、値0,/またはλであり、pは、/,2また
は3であり、n + pが値/2または3をとる)。(
ここで、加水分解と重縮合は、加水分解に必要とされる
理論量の水の存在下さらには与えられた場合、縮合触媒
および/まだは溶剤の存在下で行われ、出発成分が(a
)と(d)の場合、反応媒体に可溶のこれらシランのオ
リゴマーも用いられ得る)。
前記の方法を熱間充填された用途に用いると多数の固有
の問題がある。たとえば、前記の方法が、前記のプラス
チックで被覆した薄い金属のクロージャを用い前記の接
着剤を用いたガラス容器にオレンノジュースのような酸
性食品を熱間充填するために用いられたり、または非酸
性物、たとえばゼリー、ジャム、トマトソース、ケチャ
ツプなどを熱間充填するために用いた場合、多くの問題
が生ずる。7つの重大な問題は、・ぐッケージが、充填
され、シールされてから冷却ステーションへ運ばれた直
後、ガラス容器の終端層上のヒートシール可能な接着剤
から早くもクロージヤが外れることである。熱間充填中
、容器は、熱間充填された内容物で熱せられる。熱−圧
力シールヘッド( heat and pressur
e sealing head )がクロージャを容器
にシールするとき、該へ,ドは、かなりの量の熱をパッ
ケージに与える。これらの熱の投人は、・クッケージ中
のいくらかの水を蒸発させる。
このような蒸気圧は、薄い金属のクロージャを圧力下で
外方向に脹らませる。このような力およびクロージャの
脹らみは、容認できないほどの高率でクロージャを時期
尚早に外してしまう。加わった熱が最終的に失われてし
1つだ後のこのような冷却工程の後半の段階の間、いく
らかの減圧が、容器内部に形成され、クロージャは内側
につぶれる。このような減圧は、金属箔クロージャと、
終端唇に歳写シたヒートシール可能な接着剤と、ガラス
容器の終端唇との間のシールに大きくなった応力をもた
らす。シールの多くの不首尾は、冷間充填の用途によく
合った接着剤と方法とを熱間充填に用いたときにみられ
る。シールのこのような不首尾は、パッケージの漏れを
もたらし、まだ内容物の汚染をもたらして内容物を商業
的に用いられないものとする。
さらには、数ケ月ないし数年に及ぶ長期保存に際し、高
い水分含有量の食品と接して用いられる接着剤の長期保
存不安定性に起因する漏れが・” ツケージに進行し、
大気の汚染が食品入り/NONグツジに侵入し、よって
・ぐッケージを無価値なものとする。・ぐッケージの長
期保存耐久性のこの欠点は、典型的に長期保存期間をも
つ熱間充填された食品の場合に特に重大である。さ・ら
に、熱間充填された食品パッケージは、容器の内部にい
くらかの減圧があり、この減圧は、薄く、可撓性の金属
クローツヤと、ヒートシール可能な接着剤と、ガラス容
器終端唇との間の結合に高いレベルの機械的応力を加え
る。
また、前述の接着剤の多くは、特に、かなり酸性で、高
水分含有量の果実ジー−スおよびトマトを基にした食品
と接触させたとき、長期抵抗性を示さない。しだがって
、ヒートシール可能な接着剤自体が、応力の下で食品と
接した長期の保存でパッケージをシールする性能を失う
。さらに、現在用いられている方法の多くは、各種溶液
、たとえば接着剤、架橋剤、結合剤などの多くの個々の
層を容器終端唇に塗布することを必要とする。このこと
は、追加の処理工程および多種の溶液と機械類へのかな
り大きな資本投下を必要とする。このような溶液は、配
合に時間がかがシ、シばしば保存安定性に欠け、まだ多
くの場合、有機溶剤を含んでいる。このような溶剤は多
くの場合、食品との接触を認められていない。またこの
ような溶剤を基礎とした接着剤配合物は、特別な従業員
保護および環境規制の実施、装置および手順を必要とし
、これらは、多くの場合にその使用を制限する。明らか
に、環境汚染規制装置の使用は、日用品の熱間充填食品
の低コスト製造に不利である。
したがって、簡単で、信頼がおけ、そして有機蒸発がな
く、さらに冷却に安定で、長期保存に安定なパッケージ
を与える熱間充填食品包装の用途に合った方法および補
足的でヒートシール可能な接着剤配合物に対する要求が
本分野にある。
本発明の目的は、シールされた容器および熱間充填され
た食品を収容するのに適する該容器の製造方法を提供す
ることであり、ここで、該容器は、熱い食品で満たされ
、クロージャが取付けられ、周囲温度に冷却された後に
、漏れの発生に対し大きな抵抗を有するものとする。
本発明のもう7つの目的は、ヒートシール可能な接着剤
層と、ガラス容器または薄く、可撓性のクロージャとの
間に漏れをつくらない長期保存圧力に対し大きな抵抗を
示すシールされた容器および熱間充填された食品を収容
するのに適した該容器の製造方法を提供することである
本発明のこれらの利点および他の利点は、ガラス容器を
シールする方法により実現され、ここで、該容器は、終
端縁まだは要部で終る上方盾部を有し、該方法は、少な
くともガラス容器の終端要部を十分な時間、高められた
温度に熱し、終端の要部に塗布した有機物質を酸化する
に十分な温度に熱するようにする段階を含んでいる。そ
の後、少なくともヒートシール可能な接着剤の一層を、
終端の上方溝に塗布し、この際、ヒートシール可能な接
着剤が有機熱可塑性材料の塗布された薄く、可撓性の金
属クロージャと、ガラス容器の上方終端唇との間の結合
を形成し得るものである。本発明に従うヒートシール可
能な接着剤は、メルトインデックス約300以下のエチ
レン−アクリル酸コポリマーとシランとの水性混合物で
ある。ヒートシール可能な接着剤の塗布に引き続き、接
着剤を乾燥させ、次に、薄く、無孔の金属−プラスチッ
クラミネートクローツヤをガラス容器に押しっけ、慣用
のヒートシール圧力付与手段で熱と圧力でシールする。
本発明に従って形成された容器は、熱間充填した食品を
収容するのに特に適し、充填、シール、および冷却工程
での漏れの発生に対し高い抵抗を示し、さらには長期保
存中および取扱中の漏れの発生に特に抵抗がある。
以下、添付の図面を参照して本発明をさらに群全体を参
照数字10で示したガラス容器が部分的断面図で示しで
ある。ガラス容器10は、容器10への開口を画定して
いる上路端部/ノで終っている。終端部/!は、その最
上部で終端要部/≠となっている。典型的には、終端要
部/≠は、広口ガラス容器に通常あるような平坦部とな
っているかまたは僅かに丸味のある部分となっている。
ヒートシール可能な接着剤/乙の薄層が、容器の終端要
部/を上にある。容器10の終端部/2に対し相補的形
状をなす薄く、無孔で可撓性の膜形式のクロージャ/K
が、容器の上方にあり、クロージャ/どは、終端要部/
≠にクロージャ/gを係合させることにより容器10の
終端部/ノに取付けられるようになっている。典型的に
は、クロージャ/♂は、金属箔部分20と、熱可塑性ヒ
ートシール可能フィルム部22とを含んでいる。ヒート
シール可能フィルム部22自体は、後に詳述する構造体
へ積層された積層体であってよい。
本発明の好ましい具体例では、ヒートシール可能な接着
剤/乙は、シラン化合物とエチレン−アクリル酸コポリ
マーとの混合物を含んでなり、ここでエチレン−アクリ
ル酸コポリマーは、コポリマー構造中にと0%のエチレ
ンと20%のアクリル酸を有し、メルトインデックス3
00未満を有するものとする。最も好ましいメルトイン
デックスは、75程度である。本発明に従えば、75〜
300の間のメルトインデックスを有するエチレン−ア
クリル酸コポリマーは、接着剤に有機溶剤を用いない熱
間充填食物加工(hot−fill foodproc
essing )で用いる優れた高い熱間粘着強度のヒ
ートシール可能な接着剤を与えることが明らかとされた
ここで用いられるメルトインデックスとは、790℃で
70分間に、271.09の力で0.0乙Rインチのオ
リフィスを押しだされ得る熱可塑性樹脂のグラム数とし
て定義される。
好ましいシラン化合物は、ユニオン−カーバイド有機官
能性シランA / / 、20 (Union−Car
bideorganofunctional 5ila
ne kl/20 )であり、これは、N−(ベーター
アミノエチル)ガンマ−アミノ−ゾロビル−トリメトキ
シシランあるいはジアミノ官能価シランである。前記の
好ましいシランは、水に可溶であシ、このことは有機溶
剤がヒートシール可能な接着剤の調合で用いられない熱
間充填食物包装の用途で特に適当となる。接着剤の全て
の成分は、食品および薬剤の法規の下で食品と接して用
いるのに適合せねばならず、はとんどの有機溶剤は、認
められない。好ましいシランは1、!j℃で比重/、0
3、屈折率/、lI−’A I (、nD23 ℃)お
よび引火点、21rO’Fを有するわら色の液体である
好ましいエチレン−アクリル酸コポリマーは、メルトイ
ンデックス約300以下を有し、室温で水性で、有機溶
剤を含まない分散体を形成し得る。
そのような樹脂は、Dow Chemical Com
pany  からProdnct A PE ’1f3
として現在得られる。より好ましい樹脂は、メルトイン
デックス約7タのエチレン−アクリル酸コポリマーであ
る。
クロージャ/gお金属箔、20は、厚み/、夕ないし2
Jミルのアルミニウム金属である。金属箔20に積層さ
れた熱可塑性でヒートシール可能なフィルム、22は、
E、1. duPont deNemours &Co
mpanyによシ提供される5urlyn mater
ial (このものは、所望のメルトインデックスのエ
チレン−アクリル酸コポリマーである)またはアルミニ
ウムーニトロセルロースーポリビニルブチラールラミネ
ートを形成するようにポリビニルブチラールポリマーで
被覆されアルミニウノフィルムと接触したニトロセルロ
ースポリマーを含む積層構造体であってよい。好ましい
材料は、、 5urlyn GradeA /Alr、
2であシ、これは、メルトインデックスj、0をもった
亜鉛対イオンを有するイオノマー樹脂である。上記3種
のクローツヤ/gは、ここで述べる改良されたヒートシ
ール可能な接着剤と共に用いるのに適する。各クロージ
ャは、高いホットフィル温度から室温までの冷却に際し
短期の安定性を発揮し、また製造された容器に高率の漏
れをつくることなしに優れた長期耐久性を発揮する本明
細書に開示しだ新規接着剤と共に優れた熱間充填パッケ
ージをつくり得る。
容器10を準備し充填する本発明に従う方法は、第2図
に最もよく示しである。処理済容器供給ステーション、
24は、本発明の方法に用いるようにガラス容器10を
連続的に供給する。供給ステーション、2≠によシ供給
されたガラス容器10は、容器10の外部の表面が各種
の薄い透明な被膜で処理される従来のガラス容器製造法
に従って処理される。しばしば、このような容器は、四
塩化錫により処理されて容器/bがかなりの製造熱を受
ける間に、いわゆるホットエンド被膜が形成される。容
器10は、接触引掻抵抗を向上させるためいわゆるコー
ルドエンド処理の形式で適用されるポリエチレン、オレ
イン酸または他の平滑々有機物被膜でさらに被覆される
。本発明に従えば、最適の結果を達成するために、ヒー
トシール可能な接着剤層/乙の適用に先立ってオレイン
酸の如きコールドエンド処理物質を除去するかまたは実
質的に酸化するように容器を好ましくは処理すべきであ
ることが明らかとされた。
火炎処理段階!乙は、容器10の少なくとも終端溝部/
≠を高い酸素含有炎にさらしてコールドエンド処理物質
を酸化することによりコールドエンド処理平滑物質の完
全なまたは部分的除去を行う。典型的には、コールドエ
ンド処理物質のがなシの量を効果的に除去するだめに数
秒間約300°Fにされる。さらに本発明に従えば、終
端要部/グを複数の炎に連続的にさらすとパッケージの
長期貯蔵安定性と漏れ抵抗とが向上することが判った。
たとえば、容器10の終端溝部/4’すなわちいわゆる
口は、終端溝部/≠の前記のコールドエンド処理の有機
成分を酸化まだは焼却を行う富酸素ガス炎を発生する一
列に配置したリボン型ガスバーナーの下方を通るように
される。本発明の好ましい実施では、終端溝部/jに向
けられた3つのりデン型ガスバーナーが十分なコールド
エンド処理物を除去し、熱間充填、冷却、および長期貯
蔵の間、ヒートシール可能な接着剤層/乙の取扱いを便
する。
火炎処理段階ノ乙の後、容器10は、好ましくは、冷却
段階、2gに置かれ、冷却段階、2fでは、終端唇部分
/グは、約300℃から7.20〜/IA0°F程度の
温度まで冷却する。このような低温度は、ヒートシール
可能な接着剤の適用を便するが、容器10を周囲温度に
させるのに必要な実質的な時間だけ容器10の加工を遅
らせることはない。
冷却段階2gに引き続き、ガラス容器10は、接着剤塗
布段階30へ送られ、ここで、ヒートシール可能な接着
剤の被膜が終端要部/1ILK施されて約50ミクロン
の厚さの薄いフィルムが形成される。いずれの慣用の適
用方法も用いられ得る:しかしながら、−列に並べた容
器10に接着剤を連続的に適用するのに適する高架ロー
ラ塗布装置(overhead roller coa
ting device )が好ましい0このような高
架ローラ塗布装置は、シリンダ状ゴム(または他の弾性
材料)のローラからなっており、容器の終端溝部/≠が
下方を通過している間に、容器終端盾部/≠に強制的に
接触するように下方に偏倚されている。ローラは、容器
の走行方向に横断する方向で典型的に装着されていて、
終端溝部/≠との一回の接触で0.02夕1n?/乾燥
被膜/闇2程度で塗布するようになっている。被膜重量
0.073; m9y餉2まで用いられ得るが、このよ
うな最少使用量は、終端層の形状の表面の不規則な点を
かならずしも補うものではない。/媚2当り0.073
;m9を越える重さが好ましい。実際上の上方の範囲は
、約0.0とnvn+112である。
接着剤塗布段階30に続いて、容器は、乾燥段階32に
送られ、ここでヒートシール可能な接着剤/乙の強制乾
燥が行われる。本発明の好ましい実施では、石英赤外ヒ
ータパンクが用いられ、容器10に/。75ミクロンの
輻射エネルギーに与え、非常に短期間、たとえば6秒で
約/乙0°Fに容器の温度を上げる。このような温度は
、接着剤化合物を熱的に脱水して終端盾部/≠と共に強
固なシールを形成する。
初期的な被覆と乾燥の段階の後、得られた物品は、終端
層上に乾燥したヒートシール接着剤の被膜を有するガラ
ス容器である。このような物品は、貯蔵安定性であり充
填プラントへの商業上の個々の物品として送られること
ができるか、または直ちに充填され得る複合容器である
貯蔵するのが非常に困難な食物製品が用いられる多くの
用途に対しては、被覆され乾燥された容器が乾燥段階3
2をでてから戻りループ33を経て第2回目の接着剤塗
布となる。0.023 m9/ / mm2の乾燥被膜
とするため接着剤塗布段階30へ再循環させられ、第2
乾燥段階のため再び乾燥段階32に入り、ここでは、接
着剤の第2回の被膜が乾燥させられ、第1回目の接着剤
の被膜としっかりしたシール係合をするようになる。多
くの用途においては、終端盾部/ll−を二重に被覆す
る必要はなゝいが、日用品の容器に典型的にみられるよ
うに、終端唇がいくらか不規則なとき、冷却に際する優
れたシール耐久性と容器の最良の長期保存に対し最良の
結果を達成するだめに接着剤のλ回目の塗布が必要とさ
れる。このような二重被覆は、熱間充填された( ho
t−filled )高い酸含有量で高い水分含有量の
食品たとえば果実ジュースを、冷却中および長期貯蔵中
、最少限の漏れで保持し得る容器をもたらす。
容器10が乾燥段階32を出だ後、容器10は、第3図
に示す熱間充填−クローツヤ適用段階(hot−fil
ling and closure applicat
ion stage)3≠に送られる。段階3≠で77
0〜.210°Fの熱い食品が、容器10に入れられる
。熱い食品を容器10に充填した後、クローツヤ/とが
終端盾部/≠に適用されて慣用のシールヘッド(sea
l inghead)によシ終端要部/lにシールされ
る。このようなシールヘッドは、クロージャ/gに熱と
下方向の圧力とを加えクロージャ/♂の熱可塑性でヒー
トシール可能なフィルム22が、終端盾部/≠と密着し
たヒートシール可能な接着剤層/乙としっかりと係合す
るようになる。容器は、充填され、シールされた後、多
段冷却段階(multiphasecooling s
tage )に送られ、ここで容器は、770〜210
下の充填温度から周囲温度まで冷却される。
熱間充填された容器は、多段冷却段階3乙内で、熱間充
填済容器供給段階3gへと処理され、熱間充填済容器供
給段階3gは、−天熱水処理段階≠0へ送るように容器
を一列にする。熱間充填筒容器供給3gから到達する容
器は、典型的には770〜,210°Fある製品を含ん
でいる。−火熱水蒸気処理段階グ0は、これらの容器を
7〜70分間、約/1l−0〜igo下の熱水蒸気にあ
てる:典型的には/g′θ℃の水温に対し約3分間熱水
蒸気にあてる。容器は、−火熱水処理≠0から二次熱水
処理段階1l−2に送られ、この二次熱水処理段階4I
−2では、容器は、約7分ないし約70分、10〜/!
0°Fの熱水スプレーにさらされ、典型的には約3分間
、約go下の水スプレ一温度にさらされる。720下の
容器は、二次熱水処理段階≠2から冷水処理段階≠≠に
移送され、冷水処理段階≠≠では、シールされた容器が
、20〜30分間、はぼ乙j〜7乙下の冷水浴または冷
水スプレーを受ける。
オレンジジュース、ケチャツプ、マスタード、トマト波
−スト、トマトソース、ゼリー、ジャムおよび類似のホ
ットフィルを要する食品に対し熱間充填の適用が必要と
される場合、本明細書に示しだヒートシール可能な接着
剤と一緒に本発明の方法を実施することにより、シール
された容器は、詳細にはサブ段階3g−≠≠に示しだ多
段冷却段階3乙の間で優れた漏れ抵抗を示し、まだ数ケ
月ないし/年間の長期保存中の漏れの発生に優れた抵抗
を示すことが明らかとなった。
前記したように、本発明に従えばヒートシール可能な接
着剤は、エチレン含有量gO係でアクリル酸含有量!θ
チとしたメルトインデックス300未満を有するエチレ
ン−アクリル酸コポリマーと混合させたシランである。
適当なエチレン−アクリル酸コポリマーは、分散体とし
て購入したとき次に示す物理的性質を有する製品PE 
II−♂3として米国のDow Ch em i c 
a l sから入手できる:固形分(チ)      
      25粘度(ブルックフィールド)(tOr
pm)       100−200H9−70 表面張力(グイ7/Crn)         ≠乙−
≠7重量/ガロン(ポンド)        g、、2
.:z密度(液体)(,2j’CでI)9/cC)  
        OM3密度(固体)(23℃でのji
/cc)0.960ビヒクル            
  アンモニア水揮発性有機化合物         
なし酸価(Dow )            /3乙
メルトインデックス(ASTM D−7231)   
300g/10m1n融点(Dow 、 DSC)  
     I!;C−(/13下、)ピカー軟化点(A
STM D−7323)30℃、(/2.2°F、)極
限引張強さくASTM D−乙3K)       /
乙00pSi典型的には、ヒートシール可能な接着剤の
シラン成分は、接着剤の乾燥フィルムとして全量で≠な
いし7.2重量係である。
本発明に従う非有機溶剤含有の接着剤は、約2gのシラ
ンを含むようにした水100Iに分散させたコポリマー
23gを典型的に含んでいる。典型的には、非溶剤含有
の接着剤は次の例のようにして製造される。コポリマー
含有の水性分散体、好ましくは前記のDow 4t13
を、混合容器に入れ、うすが生ずるように十分な速度で
攪拌する。最小・ 限のうすが望ましい:なぜなら、高
速のうずまきは、分散体にかなりの空気が入シネ利とな
るからである。コポリマー分散水に僅かなうずまきがで
きだ後、夕g重量%の水酸化アンモニアの3容量部を、
コポリマー分散体/θO容量部当りに加える。水酸化ア
ンモニウムを、まず、うす巻きにゆっくりと注ぎ、水酸
化アンモニウムのコポリマー分散体への適切な混合を促
進して安定なエマルジョンの形成を補助する。次に!容
量部のシラン、好ましくは、Union−Carbid
e A / /20シランを、シランが混合物のうすの
中に注がれるようにしてコポリマー分散体100容量部
当りにゆっくりと加える。混合物を、最少限のうすが生
ずるよりにして1.2〜3分間ゆっくシと攪拌して、ガ
ラス容器の終端溝部に塗布されたとき本発明に従うヒー
トシール可能な接着剤層/乙を形成する安定な非有機溶
剤含有分散体を形成するようにする。高速度塗布ライン
では、間々前記の接着剤混合物は、高速ローラによる塗
布で発泡する。このような場合、シランの添加後、/チ
の水酸化アンモニウム≠重量部を攪拌しながら入れ、得
られる接着剤を2〜3分間攪拌する。
本発明に従うパッケージの優れた耐久性を示すため、以
下の試験を行なった。
77個の広口ガラス容器を次に示す組成の接着剤で2回
塗布したニア00容量部のDow Chemical(
U、S、A、 )のコポリマー47−13;3容量部の
sgチ(いわゆる高濃度)水酸化アンモニウム:2容量
部のUnion Carbide A/ /20シラン
;≠容量部の/チ水酸化アンモニウム(脱イオン水に含
むようにしたもの);全ての成分はこの順番で加え、条
件は前記したようにした。これら77個の容器に接着剤
を塗布する。
塗布した容器を第1の接着剤塗布段階30の塗布後、7
3分間、/≠θ下に加熱する。戻りル−プ33を経る接
着剤のノ回目的の塗布後、容器を200°Fに4Lj分
間加熱する。
塗布された容器を/II−’0°Fの水浴に浸漬して商
業的な熱間充填ライン容器予熱器を模擬する。次ニ容器
に、210°Fのオレンジジー−スを充填する。
5urlynアンダーコートを有する予め何形した2ミ
ルのアルミニウムクロージャを容器上に位置決めし、慣
用の熱−圧力シーリングヘッドによりヒートシールする
。シーリングへ、ド条件は以下のようである: シールはね表面温度     3g3;−1lOタ゛F
シール圧力          乙ノぐ一ル唇縁のクリ
ップ圧力     3.タノぐ−ルシール時間    
     7秒 シールの後、容器を7gO°Fの水蒸気室で3時間冷却
する。次に容器を/、20°Fの水スプレーで3分間冷
却する。最後に、容器を、7.2°Fの水流で3分間冷
却する。漏れは、検出されな力)つた。
72”Fまで冷却した後、シールした容器を真空デシケ
ータに入れる。水銀柱フインチに相当する減圧を真空デ
シケータにか゛け7分間保持する。減圧を水銀柱26イ
ンチとして5秒間保つ。漏れは検出されなかった。
この試験は、本発明に従うノやツケーノの力・なりの減
圧下での耐久性と冷却耐久性とを立証する。
第2の試験は、商業的な食品包装作業しこ近づUすた熱
間充填、第1および第2の熱処理および冷水処理に付し
たときの本発明に従う・Oツケージの耐久性を証明する
ために行なった。
ヒートシール可能な接着剤分散体は以下のようニジて製
造する=3夕00m1のエチレン−アク1ノル酸コポリ
マータイプPE −’1−13を攪拌して前言己したよ
うなうずまきを形成させ、103m1.の水酸イヒアン
モニウム(りと容量チ)を、攪拌コポ1ツマー分散体の
うずまきにゆっくりとカロえる。次に70m1のUni
on−Carbide有機官能価シランタイゾA//2
θを溶液のうずまきに力日えて攪]牢する。
さらに、/容量ヂの水酸化アンモニウムと700容量チ
の蒸留水とからなる溶液、210m1lを上記の溶液へ
加えて前記のようなローラシステムを用いたときの塗布
での発泡を減少させる。
次に73個の広口容器を、接着剤分散体で2回前記のよ
うにしてローラ塗布手段によシ塗布し、0.03 m9
/raa2の乾燥接着剤の層を形成させる。ヒートシー
ル可能な接着剤の第1回目の塗膜は、/1l−0゛Fで
75分間で乾燥させ、第2回目の塗膜は、20θ下で’
l−3分間で乾燥させ、各乾燥サイクルの後、容器を室
温まで冷却する。
熱間充填された製品での充填の前に、商業的な充填ライ
ンでの瓶加温装置を模擬するように/’l−0下の水浴
に各容器を浸漬する。次に770下のいちごゼリーで容
器をオーバーフローするまで満たす。次に、裏側に5u
rlynのイオノマー樹脂タイグits、:zのアンダ
ーコートを有する前記のようなアルミニウム箔クロー・
シャを容器の口に配置する。
クロージャを前記の例で定めたのと同じ条件下で慣用の
熱−圧力シーリングヘッドによりヒートシールする。シ
ールの後、/I!i>0°F熱水第1熱水処理段階1l
−0で3分間強制冷却される。次に、容器は、第!の熱
水処理段階≠2に送られ、ここで、/20下の水のスプ
レーに3分間かけられる。それから、容器は、冷水処理
段階Il−≠へ送られ、7.!i″°F冷水流に3分間
さらされる。さらに全ての容器は、周囲の空気中で室温
まで冷却される。
周囲温度まで冷却した後、シールした容器は、試験のた
めに真空デシケータに入れる。試験の間、パッケージか
らの気泡の発生でシールの破裂は、明白となる。各容器
は、水を満たした真空デシケータに入れ、水銀柱のフイ
ンチに相当するように7分間かけられる減圧下におかれ
る。この7分間の後、減圧は、水銀柱ノ乙インチまで上
げられ、5分保持される。
前記の試験の結果、73個の容器のうち72個が、低度
減圧の試験条件と高度の減圧試験条件の両方に耐えた。
容器のガラス壁の亀裂のだめに7個だけ試験に耐えなか
った。
パッケージの長期保存耐久性を知るだめにもう7つの試
験が行われた。この試験では、/11−個の容器が、上
記のように270下のオレンジジュースで満たされ、シ
ールされた。丑ず、容器は、前記のようにフインチの減
圧下で7分間、次に前記のように2乙インチの減圧下で
5秒間試験された。
いずれも破損を受けなかった。次にシールした容器を、
100°Fの促進老化室に22日間保存した。
/ 00 ’Fでの促進老化室の7日は、通常の使用条
件下での3日間にほぼ相当する。長期保存の後、全ての
容器は、再びフインチ減圧乾燥保存試験に7分間かけた
。上記の長期保存後、/≠個の容器のいずれも漏れは検
出されなかった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ガラス容器のヒートシール可能な接着剤を塗
布した上方の終端部と、無孔金属箔/熱可塑性フィルム
ラミネート可撓性クローツヤの分解図である。 第2図は、本発明に従う・ぐッケージの製造、充填およ
びシールのための本発明の方法の概略を示ず0 第3図は、本発明に従う向上したヒートシール可能な接
着剤を組み入れた熱間充填された容6を冷却する方法の
概略を示す。 10・・・ガラス容器、/2・・・上方の終端部、/≠
・・・終端部部、/乙・・・ヒートシール可能な接着前
1j、/♂・・・クロージャ、20・・・金属箔部。 代理人の氏名  川原1)−穂

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)上方終端層を有するガラス製の容器の終端をシー
    ルする方法において: a、該上方終端層にヒートシール可能な接着剤の層を施
    す段階を含み、該ヒートシール可能な接着剤がシランと
    、エチレン−アクリル酸コポリマーとの混合物を含有し
    、該コポリマーが約300以下のメルトインデックスを
    有シ; b、該終端唇上の該ヒートシール可能な接着剤の層を乾
    燥する段階を含み; C1該容器を熱い食品で充填する段階を含み;d、薄い
    可撓性で、無孔性のクロージャを該終端唇に適用し、該
    終端唇への該クロージャに熱と圧力を加える段階を含み
    、該クロージャが、第1の上方金属層と第2の下方熱可
    塑性層を包含し、該熱可塑性層がヒートシール可能な接
    着剤と接触している、 ことを特徴とする前記上方終端層を有するガラス製の容
    器の終端をシールする方法。 (2、特許請求の範囲第1項記載の方法において、該容
    器が、全てガラスでなっていることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 (3)特許請求の範囲第1項記載の方法において、該ヒ
    ートシール可能な接着剤層が、終端層表面積/wn2当
    り0.0076ないしo、ogrn9であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 (4)特許請求の範囲第1項記載の方法において、該シ
    ランがジアミノ官能価シランであることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の方法。 (5)特許請求の範囲第グ項記載の方法において、該ノ
    アミノ官能価シランが、N−(ベーターアミノエチル)
    ガンマ−アミノ−プロピル−トリメトキシシランである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第を項記載の方法。 (6)特許請求の範囲第1項記載の方法において、該コ
    ポリマーが、約7’、!;ないし約300のメルトイン
    デックスを有することを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の方法。 (7)特許請求の範囲第1項記載の方法において該コポ
    リマーが、その構造中に、gO%のエチレンと20係の
    アクリル酸とを含んでいることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の方法。 (8)特許請求の範囲第1項記載の方法において、該接
    着剤が、赤外線の照射により乾燥させられることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 (9)特許請求の範囲第1項記載の方法において、該熱
    可塑性層が、エチレン−アクリル酸コポリマーであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 α0 特許請求の範囲第1項記載の方法において、熱可
    塑性層が、該アルミニウムに塗布されたニトロセルロー
    スの第1の下層および該第1の下層に塗布されたポリビ
    ニルブチラールの第2の下層であることを特徴とする特
    許請求の範囲第7項記載の方法。 α力 特許請求の範囲第1項記載の方法において、該接
    着剤の第!の層を該終端唇に塗布する段階および該容器
    を該熱い食品で充填するに先立って該第!の層を乾燥す
    る段階を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の方法。 α力 ガラスの終端部を有し、終端が上方終端唇をもっ
    ている複合容器の製造方法において:a、該上方終端唇
    にヒートシール可能な接着剤の層を施す段階を含み、該
    ヒートシール可能な接着剤がシランと、エチレン−アク
    リル酸コポリマーとの混合物を含有し、該コポリマーが
    約30θ以下のメルトインデックスを有し; b、該終端肩上の該ヒートシール可能な接着剤の層を乾
    燥する段階を含む ことを特徴とする前記複合容器の製造方法。 α埠 特許請求の範囲第72項記載の方法において、該
    ヒートシール可能な接着剤層が、終端層表面積/TMn
    2当90.0075ないしθ、ogmyであることを特
    徴とする特許請求の範囲第72項記載の方法。 α◆ 特許請求の範囲第72項記載の方法において、該
    シランがノアミノ官能価シランであることを特徴とする
    特許請求の範囲第72項記載の方法。 α力 特許請求の範囲第74/−項記載の方法において
    、該ジアミノ官能価シランが、N−(ベーターアミノエ
    チル)ガンマ−アミノ−ゾロビル−トリメトキシシラン
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1≠項記載の
    方法。 α力 特許請求の範囲第11項記載の方法において、該
    コポリマーが、7タないし300のメルトインデックス
    を有することを特徴とする特許請求の範囲第72項記載
    の方法。 α力 特許請求の範囲第72項記載の方法において、該
    コポリマーが、その構造中に、と0チのエチレンと20
    係のアクリル酸とを含んでいることを特徴とする特許請
    求の範囲第7.2.項記載の方法。 0呻 特許請求の範囲第1=2項記載の方法において、
    該接着剤が、赤外線の照射により乾燥させられることを
    特徴とする特許請求の範囲第12項記載の方法。 (1つ  特許請求の範囲第72項記載の方法において
    、該接着剤の第2の層を該終端唇に塗布する段階および
    該第!の層を乾燥する段階を含むことを特徴とする特許
    請求の範囲第7.2項記載の方法。 翰 上方の終端唇を有する上方のガラス製の要部をもっ
    た単一の中空容器;および 該終端肩上にヒートシール可能な接着剤の層を含み、該
    接着剤が、シランと、エチレン−アクリル酸コポリマー
    との混合物を含有し、該コポリマーが300以下のメル
    トインデックスを有することを特徴とする複合容器。 (ハ)特許請求の範囲第20項記載の容器において、該
    接着剤の層が、終端溝表面積/ mm2当シ0.007
    3ないしo、o g′〜であることを特徴とする特許請
    求の範囲第20項記載の容器。 (イ)特許請求の範囲第、20項記載の容器におい−て
    、該シランがジアミノ官能価シランであることを特徴と
    する特許請求の範囲第、20項記載の容器。 翰 特許請求の範囲第、22項記載の容器において、該
    ジアミノ官能価シランが、N−(ベーターアミノエチル
    )ガンマーアミノーゾロピルートリメトキシシランであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第、2.2項記載の
    容器。 (ハ)特許請求の範囲第、20項記載の容器において、
    該コポリマーが、7jないし3000メルトインデツク
    スを有することを特徴とする特許請求の範囲第20項記
    載の容器。 (ハ)特許請求の範囲第20項記載の容器において、該
    コポリマーが、その構造中に、gosのエチレンと20
    %のアクリル酸とを含んでいることを特徴とする特許請
    求の範囲第20項記載の容器。 (ハ) ガラスの容器、クロー・シャーおよび該クロー
    ジヤーを該容器にシールするヒートシール可能な接着剤
    を含んでいて該容器が上方終端唇を有する熱間充填され
    た食品・やッケーノを製造する方法において、 a、該終端唇にヒートシール可能な接着剤の層を施す段
    階を含み、該ヒートシール可能外接着剤カシシント、エ
    チレン−アクリル酸コポリマーとの混合物を含有し、該
    コポリマーが約300以下のメルトインデックスを有し
    ; b、該終端層上の該ヒートシール可能な接着剤の層を乾
    燥する段階を含み; C3該容器を熱い食品で充填する段階を含み;d、薄い
    可撓性で、無孔性のクローツヤ−を該終端唇に適用し、
    該終端唇への該クロージヤーに熱と圧力を加える段階を
    含み、該クロージヤーが、第1の上方金属層と第2の下
    方熱可塑性層を包含し、該熱可塑性層がヒートシール可
    能な接着剤と接触していて、 e、 シールされた容器を/ないし70分間水と接触さ
    せる段階を含み、該水が温度/4’θ〜710Tであり
    ; f9段段階からのシールされた容器を、gO〜7.20
    ”Fの温度にある水と/ないし70分間接触させる段階
    を含み;さらに g1段段階外らのシールされた容器を、乙j〜7乙°F
    の温度の水と、20ないし30分間接触させる段階を含
    んでいることを特徴とする前記熱間充填された食品パッ
    ケージを製造する方法。 に)特許請求の範囲第2乙項記載の方法において、該ヒ
    ートシール可能な接着剤層が、終端層表面積/腸2当1
    ) 0.007 jないしO0θg■であることを特徴
    とする特許請求の範囲第!4項記載の方法。 (ハ)特許請求の範囲第2乙項記載の方法において、該
    シランがジアミノ官能価シランであることを特徴とする
    特許請求の範囲第2乙項記載の方法。 翰 特許請求の範囲第、2g項記載の方法において、該
    ノアミノ官能価シランが、N−(ベーターアミノエチル
    )ガンマ−アミノ−プロピル−トリメトキシシランであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第22項記載の方法
    。 (イ)特許請求の範囲第、2乙項記載の方法において、
    該コポリマーが、約7タないし約300のメルトインデ
    ックスを有することを特徴とする特許請求の範囲第21
    .項記載の方法。 01)特許請求の範囲第2乙項記載の方法において、該
    コポリマーが、その構造中に、gO%のエチレンと20
    %のアクリル酸とを含んでいることを特徴とする特許請
    求の範囲第2乙項記載の方法。 02、特許請求の範囲第2乙項記載の方法において、該
    接着剤が、赤外線の照射により乾燥させられることを特
    徴とする特許請求の範囲第2乙項記載の方法。 0→ 特許請求の範囲第、2j項記載の方法において、
    該熱可塑性層が、エチレン−アクリル酸コポリマーであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第λ6項記載の方法
    。 04  特許請求の範囲第2乙項記載の方法において、
    熱可塑性層が、該金属層上に塗布されたニトロセルロー
    スの第1の下層および該第1の下層に塗布された。71
    Jビニルブチラールの第2の下層であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2乙項記載の方法。 0→ 特許請求の範囲第λ6項記載の方法において、該
    接着剤の第2の層を該終端唇に塗布する段階および該容
    器を該熱い食品で充填するに先立って該第2の層を乾燥
    する段階を含むことを特徴とする特許
JP58216436A 1982-11-19 1983-11-18 ガラス容器を薄いクロ−ジヤでシ−ルする方法 Pending JPS59103805A (ja)

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