JP2943014B2 - 誘電加熱で封入できる無ホイル包装構造体 - Google Patents
誘電加熱で封入できる無ホイル包装構造体Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［1.発明の分野］ 従来の熱封入（ヒートシール）又は誘導封入（シー
ル）技術に代わる、高周波（RF）の、すなわち誘電加熱
シール技術の使用を容易にする、包装のための、新規な
無ホイルのバリヤー・ラミネート構造体に関する。
ル）技術に代わる、高周波（RF）の、すなわち誘電加熱
シール技術の使用を容易にする、包装のための、新規な
無ホイルのバリヤー・ラミネート構造体に関する。
［発明の構成］ アルミホイルでラミネートされた包装は、米国のいく
つかの州で、販売を規制されたり、禁止されようとして
いる。この法的措置は、現在生産または販売中のホイル
をベースにした包装製品の脅威になっている。
つかの州で、販売を規制されたり、禁止されようとして
いる。この法的措置は、現在生産または販売中のホイル
をベースにした包装製品の脅威になっている。
ホイルの規制措置で脅威を受けている包装の例は、厚
紙をベースにした殺菌処置をしたブリック包装である。
この包装は、アルミホイルラミネートによるもので、バ
リヤーガスを入れて誘電加熱シールをするのが容易であ
る。誘電加熱シールは、高速でシールできるので、好ま
しい方法である。誘電加熱シールは、電磁エネルギーに
曝した時、被加熱要素として働くアルミホイルのような
誘電層をラミネートに組み込むことが必要である。
紙をベースにした殺菌処置をしたブリック包装である。
この包装は、アルミホイルラミネートによるもので、バ
リヤーガスを入れて誘電加熱シールをするのが容易であ
る。誘電加熱シールは、高速でシールできるので、好ま
しい方法である。誘電加熱シールは、電磁エネルギーに
曝した時、被加熱要素として働くアルミホイルのような
誘電層をラミネートに組み込むことが必要である。
バリヤー特性の良好は無ホイル包装の生産技術は公知
である。しかし、通常のヒートシール技術を用いて、特
に厚紙ベースの構造体において、誘電加熱シールを、高
速で、問題を生じることなく実施することは、極めて難
しい。また大半のポリマーは非伝導体であるので、誘電
加熱シールは可能ではなく、また何か伝導性の金属材を
組み込むと、新しい規制に触れるおそれがある。そのた
め、代案として、特に厚紙をベースにした、無ホイルの
シール包装の方法論と材料が必要になっている。
である。しかし、通常のヒートシール技術を用いて、特
に厚紙ベースの構造体において、誘電加熱シールを、高
速で、問題を生じることなく実施することは、極めて難
しい。また大半のポリマーは非伝導体であるので、誘電
加熱シールは可能ではなく、また何か伝導性の金属材を
組み込むと、新しい規制に触れるおそれがある。そのた
め、代案として、特に厚紙をベースにした、無ホイルの
シール包装の方法論と材料が必要になっている。
高周波（RF）によるシール、即ち、誘電加熱シール
は、１〜300MHzの周波数の電磁エネルギーによって、ポ
リマーの双極分子を振動させることにより実行される。
双極分子を振動させると、ポリマー内に熱が発生して、
ポリマーを溶かす。溶けたポリマーを、他のポリマーか
相溶性の他の表面と密着させ、継ぎ目を冷やせば、シー
ルできる。全てのポリマーが、高周波（RF）エネルギー
で加熱しうる訳ではない。ポリエチレンやポリプロピレ
ンのような通常のポリマーは、高周波エネルギーでは加
熱できない。
は、１〜300MHzの周波数の電磁エネルギーによって、ポ
リマーの双極分子を振動させることにより実行される。
双極分子を振動させると、ポリマー内に熱が発生して、
ポリマーを溶かす。溶けたポリマーを、他のポリマーか
相溶性の他の表面と密着させ、継ぎ目を冷やせば、シー
ルできる。全てのポリマーが、高周波（RF）エネルギー
で加熱しうる訳ではない。ポリエチレンやポリプロピレ
ンのような通常のポリマーは、高周波エネルギーでは加
熱できない。
ポリマーを高周波エネルギーで加熱するためには、十
分な極性内容と、高い誘電損係数をもっていなければな
らない。誘電損は、誘電内容と誘電損タンジェントδで
ある。特に容易に高周波で加熱しうるポリマーは、0.2
以上の誘電損係数を有するものである。
分な極性内容と、高い誘電損係数をもっていなければな
らない。誘電損は、誘電内容と誘電損タンジェントδで
ある。特に容易に高周波で加熱しうるポリマーは、0.2
以上の誘電損係数を有するものである。
高周波による加熱と、プラスチックの溶接は新技術で
はない。数年前より実用化されている。しかし、高周波
シール技術を、包装特に液体の包装に適用するのことは
新規である。この分野では、米国特許第3,992,606号と
第4,660,354号の２つの特許がある。
はない。数年前より実用化されている。しかし、高周波
シール技術を、包装特に液体の包装に適用するのことは
新規である。この分野では、米国特許第3,992,606号と
第4,660,354号の２つの特許がある。
アラット（Arutt）らの米国特許第3,992,606号は、プ
ラスチックシートかフィルム用のポータブルな誘電加熱
シール器に関するものである。この特許は、包装の構造
体や、装置の詳細な用途については言及していない。そ
の開示は、電極を含むシールプレスに結合された、27.1
2MHzの高周波（RF）を発生するヒートシール装置に留ま
っている。
ラスチックシートかフィルム用のポータブルな誘電加熱
シール器に関するものである。この特許は、包装の構造
体や、装置の詳細な用途については言及していない。そ
の開示は、電極を含むシールプレスに結合された、27.1
2MHzの高周波（RF）を発生するヒートシール装置に留ま
っている。
ランカスター（Lancaster）らの米国特許第4,660,354
号は、容器に充填しシールする方法を開示している。そ
れによると、マイクロウェーブ（300−10,000MHz）と高
周波（RF）（１−300MHz）の両方によって、高周波で加
熱して封入できる材料として、一酸化炭素・エチレンコ
ーポリマーを用いている。
号は、容器に充填しシールする方法を開示している。そ
れによると、マイクロウェーブ（300−10,000MHz）と高
周波（RF）（１−300MHz）の両方によって、高周波で加
熱して封入できる材料として、一酸化炭素・エチレンコ
ーポリマーを用いている。
本発明の目的は、無ホイルの、新しい構造体のシール
方法と材料を提供することである。
方法と材料を提供することである。
本発明の他の目的は、たとえ汚れていても、非常に速
く効率的にプラスチック材を封入する方法を提供するこ
とである。
く効率的にプラスチック材を封入する方法を提供するこ
とである。
本発明の別の目的は、シール包装のため、十分なバリ
ヤー特性を有し、かつ少しの改造で、市販の形成・充填
・シール機で封入できる無ホイルのバリヤー構造体を提
供することである。
ヤー特性を有し、かつ少しの改造で、市販の形成・充填
・シール機で封入できる無ホイルのバリヤー構造体を提
供することである。
［発明の概要］ 本発明によれば、高周波によるシール機として使える
ように改造した、市販の形成・充填・シール機で、封入
できる無ホイルのバリヤー・ラミネート構造体が提供さ
れる。本発明は、たとえシール領域が包装する製品によ
って汚れていても、非常に速く、かつ効率的に、無ホイ
ルのバリヤー・ラミネート構造体でシールする方法と材
料を提供するものである。
ように改造した、市販の形成・充填・シール機で、封入
できる無ホイルのバリヤー・ラミネート構造体が提供さ
れる。本発明は、たとえシール領域が包装する製品によ
って汚れていても、非常に速く、かつ効率的に、無ホイ
ルのバリヤー・ラミネート構造体でシールする方法と材
料を提供するものである。
本発明による新規の無ホイルラミネート構造体は、エ
チレン メチルアクリレート、エチレン ブチルアクリ
レート、又はエチレン エチルアクリレートのような高
周波で加熱しうる材料が組み込まれている。これらのコ
ーポリマーは、容易に加工処理でき、高周波を高度に熱
交換することができ、価格も比較的低い。無ホイルのラ
ミネート構造体は、エチレン ビニールアルコール、ポ
リマー、ビニールアルコール ポリマー、ナイロン、ポ
リエステル、コーポリエステル、塩化ビニリデン ポリ
マーまたは酸化珪素のような、熱可塑性材、バリヤー材
を、独立にまたは組み合わせとして含んでいる。ラミネ
ート構造体は、ポリエチレン（低密度、線状低密度、中
間密度、または混合物），またはポリプロピレン、シー
ラントかバーキング層のような他の熱可塑性プラスチッ
ク、またはそれらの混合物のようなポリオレフィンを含
むことができる。無ホイルラミネート構造体は、紙、厚
紙、織布、不織布、プラスチックシートまたはプラスチ
ックフィルムのような基板（サブストレート）、すなわ
ち担体層を含んでいる。
チレン メチルアクリレート、エチレン ブチルアクリ
レート、又はエチレン エチルアクリレートのような高
周波で加熱しうる材料が組み込まれている。これらのコ
ーポリマーは、容易に加工処理でき、高周波を高度に熱
交換することができ、価格も比較的低い。無ホイルのラ
ミネート構造体は、エチレン ビニールアルコール、ポ
リマー、ビニールアルコール ポリマー、ナイロン、ポ
リエステル、コーポリエステル、塩化ビニリデン ポリ
マーまたは酸化珪素のような、熱可塑性材、バリヤー材
を、独立にまたは組み合わせとして含んでいる。ラミネ
ート構造体は、ポリエチレン（低密度、線状低密度、中
間密度、または混合物），またはポリプロピレン、シー
ラントかバーキング層のような他の熱可塑性プラスチッ
ク、またはそれらの混合物のようなポリオレフィンを含
むことができる。無ホイルラミネート構造体は、紙、厚
紙、織布、不織布、プラスチックシートまたはプラスチ
ックフィルムのような基板（サブストレート）、すなわ
ち担体層を含んでいる。
これらの材料は、高周波で封入できる包装構造体を作
るため、無ホイルのラミネートに新たに組み込まれてい
る。そのラミネート構造体は、市販の高周波発生器とシ
ール具を備える市販の形成・充填・シール機でシールす
ることができる。
るため、無ホイルのラミネートに新たに組み込まれてい
る。そのラミネート構造体は、市販の高周波発生器とシ
ール具を備える市販の形成・充填・シール機でシールす
ることができる。
［簡単な図面の説明］ 図１は、本発明のラミネート構造体の断面図である。
図２は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図３は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図４は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図５は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図６は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図７は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図８は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図９は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図10は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図11は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図12は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図13は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図14は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図15は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図16は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図17は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図18は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図19は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図20は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
図21は、本発明のラミネート構造体の他の実施例の断
面図である。
面図である。
［発明の詳細な説明］ 本発明は、高度なバリヤー、またはその他の包装用の
ために、十分な保護特性（バリヤー）を有するホイルの
ない包装構造体を作る方法と材料を提供するものであ
る。それは、高周波（RF）発生器とシール機を備える市
販の形成・充填・シール機でシールすることができる。
高周波（RF）発生器は、１〜300MHzで作動するもの、特
に27〜65MHzで作動するものを使うのがよい。
ために、十分な保護特性（バリヤー）を有するホイルの
ない包装構造体を作る方法と材料を提供するものであ
る。それは、高周波（RF）発生器とシール機を備える市
販の形成・充填・シール機でシールすることができる。
高周波（RF）発生器は、１〜300MHzで作動するもの、特
に27〜65MHzで作動するものを使うのがよい。
この構造体は、市販の熱可塑性材を基板（サブストレ
ート）に適用することにより作られる。好適な基板は、
紙または厚紙のウェブである。しかしこの基板は、ポリ
マーフィルムかシートのウェブ、織布ウェブ、不織布ウ
ェブでもよい。基板の仕様は、本発明のすべての実施例
に適用される。熱可塑性材プラスチックのウェブへの適
用は、当業者に公知の包装用ラミネート製造方法のいず
れかを適用すればよい。それらには、押し出し成形、コ
ーエクストルージョン、エクストルージョン コーティ
ング、コーエクストルージョン コーティング、エクス
トルージョン ラミネーション、接着ラミネーション、
及び加熱ラミネーションを含むが、これらに限定されな
い。
ート）に適用することにより作られる。好適な基板は、
紙または厚紙のウェブである。しかしこの基板は、ポリ
マーフィルムかシートのウェブ、織布ウェブ、不織布ウ
ェブでもよい。基板の仕様は、本発明のすべての実施例
に適用される。熱可塑性材プラスチックのウェブへの適
用は、当業者に公知の包装用ラミネート製造方法のいず
れかを適用すればよい。それらには、押し出し成形、コ
ーエクストルージョン、エクストルージョン コーティ
ング、コーエクストルージョン コーティング、エクス
トルージョン ラミネーション、接着ラミネーション、
及び加熱ラミネーションを含むが、これらに限定されな
い。
その構造体には、高周波（RF）発生器でシールし易い
ように誘電加熱できる熱可塑性ポリマーを組み込んであ
る。誘電加熱性ポリマーは、エチレン メチルアクリレ
ート、エチレン ブチルアクリレート、又は、エチレン
アクリレートのようなエチレン アクリレート コー
ポリマーから選ばれる。これらのコーポリマーは、電磁
エネルギーによって急速に熱に変わるので、通常の形成
・充填・シール機により市販のカートンを形成できる。
この材料は、本発明の全ての実施例で使用できる。
ように誘電加熱できる熱可塑性ポリマーを組み込んであ
る。誘電加熱性ポリマーは、エチレン メチルアクリレ
ート、エチレン ブチルアクリレート、又は、エチレン
アクリレートのようなエチレン アクリレート コー
ポリマーから選ばれる。これらのコーポリマーは、電磁
エネルギーによって急速に熱に変わるので、通常の形成
・充填・シール機により市販のカートンを形成できる。
この材料は、本発明の全ての実施例で使用できる。
この構造体にはまた、シーラント、バリアー、印刷
面、又はバーキング層のような１つ以上の熱可塑性材層
を組み込んである。熱可塑性材層は、単一材の層でも、
異なる材料のサンドイッチ状複合層でもよい。多層のサ
ンドイッチ体は、エチレン ビニールアルコール、ナオ
ロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、酸化珪素、
その他のバリアー材を、ポリエチレンまたはポリプロピ
レンのようなシーラント／バーキング層と組み合わせ
て、高バリアー・低コストのコンビネーションを作り出
す場合は特に有用である。この熱可塑性材層の仕様は、
熱可塑性材層を含む本発明の全ての実施例に適用され
る。
面、又はバーキング層のような１つ以上の熱可塑性材層
を組み込んである。熱可塑性材層は、単一材の層でも、
異なる材料のサンドイッチ状複合層でもよい。多層のサ
ンドイッチ体は、エチレン ビニールアルコール、ナオ
ロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、酸化珪素、
その他のバリアー材を、ポリエチレンまたはポリプロピ
レンのようなシーラント／バーキング層と組み合わせ
て、高バリアー・低コストのコンビネーションを作り出
す場合は特に有用である。この熱可塑性材層の仕様は、
熱可塑性材層を含む本発明の全ての実施例に適用され
る。
図に基づく下記説明は、上記仕様に基いて作ることが
できる実施例に関するものである。
できる実施例に関するものである。
図１は、基板層（substrate）22、サブストレートの
一面にある熱可塑性材層（thermoplastic layer）24、
基板の反対面にある熱可塑性材層26、熱可塑性材層26の
上の誘電加熱性ポリマー層（RF−seal layer）28、及び
誘電加熱性ポリマー層28上の熱可塑性材層30を含むラミ
ネート20を示す。
一面にある熱可塑性材層（thermoplastic layer）24、
基板の反対面にある熱可塑性材層26、熱可塑性材層26の
上の誘電加熱性ポリマー層（RF−seal layer）28、及び
誘電加熱性ポリマー層28上の熱可塑性材層30を含むラミ
ネート20を示す。
図２は、基板層42、サブストレートの一面にある熱可
塑性材層44、熱可塑性材層44の上の誘電加熱性ポリマー
層46、基板の反対面にある熱可塑性材層48、熱可塑性材
層48の上の誘電加熱性ポリマー層50、及び誘電加熱性ポ
リマー層50の上の熱可塑性材層52を含むラミネート40を
示す。
塑性材層44、熱可塑性材層44の上の誘電加熱性ポリマー
層46、基板の反対面にある熱可塑性材層48、熱可塑性材
層48の上の誘電加熱性ポリマー層50、及び誘電加熱性ポ
リマー層50の上の熱可塑性材層52を含むラミネート40を
示す。
図３は、基板層62、基板の一面にある誘導加熱性ポリ
マー層64、誘電加熱性ポリマー層64の上の熱可塑性材層
66、基板の反対面にある熱可塑性材層68、熱可塑性材層
68の上の誘電加熱性ポリマー層70、及び熱可塑性材層72
の上の誘電加熱性ポリマー層70を含むラミネート60を示
す。
マー層64、誘電加熱性ポリマー層64の上の熱可塑性材層
66、基板の反対面にある熱可塑性材層68、熱可塑性材層
68の上の誘電加熱性ポリマー層70、及び熱可塑性材層72
の上の誘電加熱性ポリマー層70を含むラミネート60を示
す。
図４は、基板層82、基板の一面にある熱可塑性材層8
4、熱可塑性材層84の上の誘電加熱性ポリマー層86、誘
電加熱性ポリマー層86の上の熱可塑性材層88、基板の反
対面にある熱可塑性材層90、熱可塑性材層90の上の誘電
加熱性ポリマー層92、及び誘電加熱性ポリマー層92の上
の熱可塑性材層94を含むラミネート80を示す。
4、熱可塑性材層84の上の誘電加熱性ポリマー層86、誘
電加熱性ポリマー層86の上の熱可塑性材層88、基板の反
対面にある熱可塑性材層90、熱可塑性材層90の上の誘電
加熱性ポリマー層92、及び誘電加熱性ポリマー層92の上
の熱可塑性材層94を含むラミネート80を示す。
図５は、基板層102、基板の一面にある誘電加熱性ポ
リマー層104、基板の反対面にある熱可塑性材層106、熱
可塑性材層106の上の誘電加熱性ポリマー層108、及び誘
電加熱性ポリマー層108の上の加熱性材層110を含むラミ
ネート100を示す。
リマー層104、基板の反対面にある熱可塑性材層106、熱
可塑性材層106の上の誘電加熱性ポリマー層108、及び誘
電加熱性ポリマー層108の上の加熱性材層110を含むラミ
ネート100を示す。
図６は、基板層122、基板の一面にある熱可塑性材層1
24、基板の反対面にある熱可塑性材層126、熱可塑性材
層126の上の誘電加熱性ポリマー層128を含むラミネート
120を示す。
24、基板の反対面にある熱可塑性材層126、熱可塑性材
層126の上の誘電加熱性ポリマー層128を含むラミネート
120を示す。
図７は、基板層132、基板の一面にある熱可塑性材層1
34、熱可塑性材134の上の誘電加熱性ポリマー層136、基
板の反対面にある熱可塑性材層138、及び熱可塑性材層1
38の上の誘電加熱性ポリマー層140を含むラミネート130
を示す。
34、熱可塑性材134の上の誘電加熱性ポリマー層136、基
板の反対面にある熱可塑性材層138、及び熱可塑性材層1
38の上の誘電加熱性ポリマー層140を含むラミネート130
を示す。
図８は、基板層152、基板の一面にある誘電加熱性ポ
リマー層154、誘電加熱性ポリマー層154の上の熱可塑性
材層156、基板の反対面にある熱可塑性材層158、及び熱
可塑性材層158の上の誘電加熱性ポリマー層160を含むラ
ミネート150を示す。
リマー層154、誘電加熱性ポリマー層154の上の熱可塑性
材層156、基板の反対面にある熱可塑性材層158、及び熱
可塑性材層158の上の誘電加熱性ポリマー層160を含むラ
ミネート150を示す。
図９は、基板層172、基板の一面にある熱可塑性材層1
74、熱可塑性材層174の上の誘電加熱性ポリマー層176、
誘電加熱性ポリマー層176の上の熱可塑性材層178、基板
の反対面にある熱可塑性材層180、及び熱可塑性材層180
の上の誘電加熱性ポリマー層182を含むラミネート170を
示す。
74、熱可塑性材層174の上の誘電加熱性ポリマー層176、
誘電加熱性ポリマー層176の上の熱可塑性材層178、基板
の反対面にある熱可塑性材層180、及び熱可塑性材層180
の上の誘電加熱性ポリマー層182を含むラミネート170を
示す。
図10は、基板層192、基板の一面にある誘電加熱性ポ
リマー層194、基板の反対面にある熱可塑性材層196、及
び熱可塑性材層196の上の誘電加熱性ポリマー層198を含
むラミネート190を示す。
リマー層194、基板の反対面にある熱可塑性材層196、及
び熱可塑性材層196の上の誘電加熱性ポリマー層198を含
むラミネート190を示す。
図11は、基板層202、基板の一面にある熱可塑性材層2
04、基板の反対面にある誘電加熱性ポリマー層206、及
び誘電加熱性ポリマー層206の上の熱可塑性材層208を含
むラミネート200を示す。
04、基板の反対面にある誘電加熱性ポリマー層206、及
び誘電加熱性ポリマー層206の上の熱可塑性材層208を含
むラミネート200を示す。
図12は、基板層212、基板の一面にある誘電加熱性ポ
リマー層214、誘電加熱性ポリマー層214の上の熱可塑性
材層216、基板の反対面にある誘電体加熱性ポリマー層2
18、及び誘電加熱性ポリマー層218の上の熱可塑性材層2
20を含むラミネート210を示す。
リマー層214、誘電加熱性ポリマー層214の上の熱可塑性
材層216、基板の反対面にある誘電体加熱性ポリマー層2
18、及び誘電加熱性ポリマー層218の上の熱可塑性材層2
20を含むラミネート210を示す。
図13は、基板層232、基板の一面にある熱可塑性材層2
34、熱可塑性材層234の上の誘電加熱性ポリマー層236、
誘電加熱性ポリマー層236の上の熱可塑性材層238、基板
の反対面にある誘電加熱性ポリマー層240、誘電加熱性
ポリマー層240の上の熱可塑性材層242を含むラミネート
230を示す。
34、熱可塑性材層234の上の誘電加熱性ポリマー層236、
誘電加熱性ポリマー層236の上の熱可塑性材層238、基板
の反対面にある誘電加熱性ポリマー層240、誘電加熱性
ポリマー層240の上の熱可塑性材層242を含むラミネート
230を示す。
図14は、基板層252、基板の一面にある誘電加熱性ポ
リマー層254、基板の反対面にある誘電加熱性ポリマー
層256、及び誘電加熱性ポリマー層256の上の熱可塑性材
層258を含むラミネート250を示す。
リマー層254、基板の反対面にある誘電加熱性ポリマー
層256、及び誘電加熱性ポリマー層256の上の熱可塑性材
層258を含むラミネート250を示す。
図15は、基板層262、及び基板の一面にある誘電加熱
性ポリマー層264を含むラミネート260を示す。
性ポリマー層264を含むラミネート260を示す。
図16は、基板層272、及び基板の一面にある誘電加熱
性ポリマー層274、誘電加熱性ポリマー層274の上の熱可
塑性材層276を含むラミネート270を示す。
性ポリマー層274、誘電加熱性ポリマー層274の上の熱可
塑性材層276を含むラミネート270を示す。
図17は、基板層282及び基板の一面にある熱可塑性材
層284、熱可塑性材層284の上の誘電加熱性ポリマー層28
6を含むラミネート280を示す。
層284、熱可塑性材層284の上の誘電加熱性ポリマー層28
6を含むラミネート280を示す。
図18は、基板層292、及び基板の一面にある熱可塑性
材層294、熱可塑性材層294の上の誘電加熱性ポリマー層
296、及び誘電加熱性ポリマー層296の上の熱可塑性材層
298を含むラミネート290を示す。
材層294、熱可塑性材層294の上の誘電加熱性ポリマー層
296、及び誘電加熱性ポリマー層296の上の熱可塑性材層
298を含むラミネート290を示す。
図19は、基板層302、及び基板の一面にある熱可塑性
材層304、及び基板の反対面にある誘導加熱性ポリマー
層306を含むラミネート300を示す。
材層304、及び基板の反対面にある誘導加熱性ポリマー
層306を含むラミネート300を示す。
図20は、基板層312、及び基板の一面にある誘電加熱
性ポリマー層314、及び基板の反対面にある誘導加熱性
ポリマー層316を含むラミネート310を示す。
性ポリマー層314、及び基板の反対面にある誘導加熱性
ポリマー層316を含むラミネート310を示す。
図21は、好ましい厚紙構造体で、ラミネート320は、
厚紙基板322、基板の外側に設けられた低密度ポリエチ
レン ポリマーのような１層のポリオレフィン324を含
む。エチレン ビニールアルコール コーポリマー332
を接合層328と330で挟む３層のサンドイッチ326は基板
の内部に設けられている。
厚紙基板322、基板の外側に設けられた低密度ポリエチ
レン ポリマーのような１層のポリオレフィン324を含
む。エチレン ビニールアルコール コーポリマー332
を接合層328と330で挟む３層のサンドイッチ326は基板
の内部に設けられている。
誘電加熱性ポリマー層334は、前記３層のサンドイッ
チ326の上に設けられている。誘電加熱性ポリマー層334
は、エチレン エチルアクリレート、エチレン ブチル
アクリレート、または好ましいエチレン メチルアクリ
レートから選ぶことができ、１層のLLDPE338によって、
接合層330に接続される。
チ326の上に設けられている。誘電加熱性ポリマー層334
は、エチレン エチルアクリレート、エチレン ブチル
アクリレート、または好ましいエチレン メチルアクリ
レートから選ぶことができ、１層のLLDPE338によって、
接合層330に接続される。
最後に、線状の低密度ポリエチレンであるのが好まし
いポリオレフィン ポリマー層が誘電加熱性ポリマー層
に設けられている。
いポリオレフィン ポリマー層が誘電加熱性ポリマー層
に設けられている。
［実施例１］ エチレン アクリレート コーポリマーを含む構造体
の誘電加熱（RF）による封入性を測定するため、図18で
述べた構造体を作った。
の誘電加熱（RF）による封入性を測定するため、図18で
述べた構造体を作った。
基板（substrate）は、ミルクカートン形の厚紙であ
る。基板に続く熱可塑性材層（thermoplastic layer）
は、0.001625g/cm2（10 lbs/3,000ft2）の低密度ポリエ
チレン（LDPE）である。
る。基板に続く熱可塑性材層（thermoplastic layer）
は、0.001625g/cm2（10 lbs/3,000ft2）の低密度ポリエ
チレン（LDPE）である。
誘電加熱性ポリマー層（RF−seal layer）は、0.0048
75g/cm2（3 lbs/3,000ft2）,0.000975g/cm2（6 lbs/3,0
00ft2）,0.0014625g/cm2（9 lbs/3,000ft2）,0.00195g/
cm2（12 lbs/3,000ft2）のエチレン メチルアクリレー
ト（EMA）、エチレン ブチルアクリレート（EBA）又は
エチレン エチルアクリレート（EEA）である。
75g/cm2（3 lbs/3,000ft2）,0.000975g/cm2（6 lbs/3,0
00ft2）,0.0014625g/cm2（9 lbs/3,000ft2）,0.00195g/
cm2（12 lbs/3,000ft2）のエチレン メチルアクリレー
ト（EMA）、エチレン ブチルアクリレート（EBA）又は
エチレン エチルアクリレート（EEA）である。
誘電加熱性ポリマー層の上の熱可塑性材層は,0.00243
75g/cm2（15 lbs/3,000ft2）の線状の低密度ポリエチレ
ンである。
75g/cm2（15 lbs/3,000ft2）の線状の低密度ポリエチレ
ンである。
各試料の最少シール時間を測定した。シール・テスト
は、0.635cm（２×1/8インチの真鍮のシール電極を用い
て、27MHzと65MHzのシール周波数で作動するカラナン
（Callanan）1.5kw波の発生機（誘電加熱シール機）で
行った。
は、0.635cm（２×1/8インチの真鍮のシール電極を用い
て、27MHzと65MHzのシール周波数で作動するカラナン
（Callanan）1.5kw波の発生機（誘電加熱シール機）で
行った。
各構造体と周波数のための最少シール時間を、発生器
の出力を60,70,80,90,100％にセットして測定した。最
少シール時間は、裂けめを100％の出力でシールする時
の、発生機の最少ドエルタイムと定義する。100％未満
の出力でのシールは、不完全なシールとみなす。
の出力を60,70,80,90,100％にセットして測定した。最
少シール時間は、裂けめを100％の出力でシールする時
の、発生機の最少ドエルタイムと定義する。100％未満
の出力でのシールは、不完全なシールとみなす。
この表（第１表）は、65MHzのシール周波数で、190〜
240ミリ秒で、100％の出力でシールがなされたことを示
す。
240ミリ秒で、100％の出力でシールがなされたことを示
す。
データはまた、全ての誘電加熱シール性材料は、誘電
加熱によるシールに良い結果を示し、かつ誘電加熱性ポ
リマー層のコーティング重量は、シール時間にあまりイ
ンパクトを与えていないことを示している。
加熱によるシールに良い結果を示し、かつ誘電加熱性ポ
リマー層のコーティング重量は、シール時間にあまりイ
ンパクトを与えていないことを示している。
データはまた、より高いシール周波数は、アークする
傾向が少ないことを示している。
傾向が少ないことを示している。
アークはシール機の電極とシールされる物との間に時
時生じる突然の放電である。
時生じる突然の放電である。
アークが生じると、品物、時にはシール機の電極が損
傷する。アークが生じたシールは、不完全なことが多
い。アークは、除かれるべき現象である。
傷する。アークが生じたシールは、不完全なことが多
い。アークは、除かれるべき現象である。
［実施例２］ エチレン アクリレート コーポリマーを組み込んだ
バリアー構造体の高いRF誘電加熱シール性を得るため
に、図１に示した４つの構造体を試作した。この構造体
では、基板は厚紙である。基板の１つの表面の熱可塑性
材層は、0.001625g/cm2（10 lbs/3,000ft2）の低密度ポ
リエチレン（LDPE）である。
バリアー構造体の高いRF誘電加熱シール性を得るため
に、図１に示した４つの構造体を試作した。この構造体
では、基板は厚紙である。基板の１つの表面の熱可塑性
材層は、0.001625g/cm2（10 lbs/3,000ft2）の低密度ポ
リエチレン（LDPE）である。
基板の反対面の熱可塑性材層は、0.0011375g/cm2（7
lbs/3,000ft2）のポリエチレンをベースにした接合レジ
ン0.0004876g/cm2（5 lbs/5,000ft2）EVOHと、0.001137
5g/cm2（7 lbs/3,000ft2）ポリエチレンをベースにした
接合レジンのサンドイッチである。
lbs/3,000ft2）のポリエチレンをベースにした接合レジ
ン0.0004876g/cm2（5 lbs/5,000ft2）EVOHと、0.001137
5g/cm2（7 lbs/3,000ft2）ポリエチレンをベースにした
接合レジンのサンドイッチである。
バリアー、熱可塑性材層の上の誘電加熱性ポリマー層
は、0.002275g/cm2（14 lbs/3,000ft2）のエチレン メ
チルアクリレート（EMA）である。
は、0.002275g/cm2（14 lbs/3,000ft2）のエチレン メ
チルアクリレート（EMA）である。
誘電加熱性ポリマー層の上の熱可塑性材層は、１つの
構造体にとって、0.00195g/cm2（12 lbs/3,000ft2）のL
LDPE、他の構造体にとって0.0004875g/cm2（3 lbs/3,00
0ft2）のLLDPE、他の構造体にとって0.00195g/cm2（12
lbs/3,000ft2）のLDPE及び最後の構造体にとって0.0004
875g/cm2（3 lbs/3,000ft2）のLDPEである。
構造体にとって、0.00195g/cm2（12 lbs/3,000ft2）のL
LDPE、他の構造体にとって0.0004875g/cm2（3 lbs/3,00
0ft2）のLLDPE、他の構造体にとって0.00195g/cm2（12
lbs/3,000ft2）のLDPE及び最後の構造体にとって0.0004
875g/cm2（3 lbs/3,000ft2）のLDPEである。
これら構造体の最少シール時間と最大シール力を、発
生器の27MHzと65MHzの周波数で測定した。それ以上の出
力レベルでは、電極と品物との間にアークが生じた。
生器の27MHzと65MHzの周波数で測定した。それ以上の出
力レベルでは、電極と品物との間にアークが生じた。
テストは、0.635cm（２×1/8インチ）真鍮シール電極
を用いて、27MHzと65MHzのシール周波数で作動するカラ
ナン（Callanan）1.5kw発生器（誘電加熱シール機）で
行った。
を用いて、27MHzと65MHzのシール周波数で作動するカラ
ナン（Callanan）1.5kw発生器（誘電加熱シール機）で
行った。
最少シール時間は、裂け目を100％の出力で密閉する
時の最少の発生器ドエルタイムと定義した。裂け目を10
0％未満の出力で密閉するのは不完全シールとみなし
た。
時の最少の発生器ドエルタイムと定義した。裂け目を10
0％未満の出力で密閉するのは不完全シールとみなし
た。
このデータ（第２表）は、この構造体の裂けめを100
％出力で密閉するのは、ポリエチレンの種類、シーラン
ト層のポリエチレンのコーティング重量、及びシール機
の周波数によるが、30ミリ秒以下でできることを示す。
シーラント層のポリエチレンのコーティング重量が少な
いほど、シールはより早く得られる。実施例１の調査結
果は、LLDPEのコーディング重量が一定に保たれている
場合、EMAのコーティング重量に拘らず、電磁エネルギ
ーの熱変換は十分であることを示す。
％出力で密閉するのは、ポリエチレンの種類、シーラン
ト層のポリエチレンのコーティング重量、及びシール機
の周波数によるが、30ミリ秒以下でできることを示す。
シーラント層のポリエチレンのコーティング重量が少な
いほど、シールはより早く得られる。実施例１の調査結
果は、LLDPEのコーディング重量が一定に保たれている
場合、EMAのコーティング重量に拘らず、電磁エネルギ
ーの熱変換は十分であることを示す。
実施例２は、シール速度は、一定のEMAコーディング
重量で、LLDPEを介する熱変換により制御されているこ
とを立証する。従って、LLDPEのコーティング重量が低
ければ低いほど熱変換とシールは早くなる。
重量で、LLDPEを介する熱変換により制御されているこ
とを立証する。従って、LLDPEのコーティング重量が低
ければ低いほど熱変換とシールは早くなる。
65MHzのシール機の周波数は、27MHzの周波数よりアー
クの発生は少なく、より早くシールできる。
クの発生は少なく、より早くシールできる。
27MHzで40％以上の出力では、シール機の電極と物品
との間にアークが多発する。
との間にアークが多発する。
このデータにより、誘電加熱によるシール技術を用い
て、より容易にシールできる高バリアー構造体が作れる
ことが確認された。
て、より容易にシールできる高バリアー構造体が作れる
ことが確認された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−97161（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−22751（ＪＰ，Ａ) 特表 昭62−500853（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 B65D 65/00 - 65/46
Claims (16)
- 【請求項１】（ａ）基板の両側に対応する第１面と第２
面を有する厚紙基板； （ｂ）前記基板の前記第１面上に設けられたエチレン
メチルアクリレート・コーポリマー、エチレン ブチル
アクリレート・コーポリマー、及びエチレン エチルア
クリレート・コーポリマーからなる群から選ばれた誘電
加熱で封入できるポリマー層； （ｃ）前記の誘電加熱で封入できるポリマー層上に設け
られた、熱可塑性材の少なくとも１つの層を有し、そし
て、少なくとも１つの層は、１〜300MHzの範囲の高周波
で誘電加熱により封入されることを特徴とするラミネー
トから構成された誘電加熱で封入できる無ホイル包装構
造体。 - 【請求項２】前記基板が、紙、ポリマーのウェブかシー
ト、織布または不織布である請求項１記載の誘電加熱で
封入できる無ホイル包装構造体。 - 【請求項３】前記熱可塑性材が、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンまたはその混合物である請求項２記載の誘電加
熱で封入できる無ホイル包装構造体。 - 【請求項４】更に、（ｄ）前記基板の前記第２面上に設
けられたエチレン メチルアクリレート・コーポリマ
ー、エチレン ブチルアクリレート・コーポリマー、及
びエチレン エチルアクリレート・コーポリマーからな
る群から選ばれる第２の誘電加熱で封入できるポリマー
層を有することを特徴とする請求項１記載の誘電加熱で
封入できる無ホイル包装構造体。 - 【請求項５】更に、（ｄ）前記基板の前記第２面上に設
けられた、第１の熱可塑性材の少なくとも１つの層を有
することを特徴とする請求項１記載の誘電加熱で封入で
きる無ホイル包装構造体。 - 【請求項６】前記熱可塑性材が、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、またはその混合物である請求項５記載の誘電
加熱で封入できる無ホイル包装構造体。 - 【請求項７】更に、（ｅ）前記第２の誘電加熱で封入で
きるポリマー層上に設けられた、第２の熱可塑性材の少
なくとも１つの層を有することを特徴とする請求項４記
載の誘電加熱で封入できる無ホイル包装構造体。 - 【請求項８】更に、（ｇ）前記第２の誘電加熱で封入で
きるポリマー層と、前記基板の前記第２面との間に設け
られた、第３の熱可塑性材の少なくとも１層を有するこ
とを特徴とする請求項７記載の誘電加熱で封入できる無
ホイル包装構造体。 - 【請求項９】（ａ）基板の両側に対応する第１面と第２
面を有する厚紙基板； （ｂ）前記基板の前記の第１面に設けられた、少なくと
も一層の熱可塑性材； （ｃ）前記の熱可塑性材の、少なくとも１つの層上に設
けられた、エチレン メチルアクリレート・コーポリマ
ー、エチレン ブチルアクリレート・コーポリマー及び
エチレン エチルアクリレート・コーポリマーからなる
群から選ばれた誘電加熱で封入できるポリマー層； （ｄ）前記の誘電加熱で封入できるポリマー層上に設け
られた、第２の熱可塑性材の、少なくとも１つの層を有
し、そして、ラミネートは、１〜300MHzの範囲の高周波
で誘電加熱により封入されることを特徴とする該ラミネ
ートから構成された誘電加熱で封入できる無ホイル包装
構造体。 - 【請求項１０】更に、（ｅ）前記基板の前記の第２面に
設けられた第２の誘電加熱で封入できるポリマー層を有
することを特徴とする請求項９記載の誘電加熱で封入で
きる無ホイル包装構造体。 - 【請求項１１】更に、（ｆ）前記第２の誘電加熱で封入
できる層に設けられた、第３の熱可塑性材の少なくとも
一層を有することを特徴とする請求項９記載の誘電加熱
で封入できる無ホイル包装構造体。 - 【請求項１２】更に、（ｄ）前記第２の誘電加熱で封入
できる層と、前記基板の前記第２面との間に設けられ
た、第３の熱可塑性材の、少なくとも１つの層を有する
ことを特徴とする請求項９記載の誘電加熱で封入できる
無ホイル包装構造体。 - 【請求項１３】（ａ）基板の両側に対応する第１面と第
２面を有する厚紙基板； （ｂ）前記厚紙基板の前記第１面上に被覆された第１熱
可塑性ポリマー材層； （ｃ）前記厚紙基板の前記第２面上に設けられた第１ポ
リマー接着性接合層； （ｄ）前記第１のポリマー接着性接合層上に設けられた
酸素バリヤー・ポリマー接着性接合層； （ｅ）前記の酸素バリヤー・ポリマー材料上に設けられ
た第２のポリマー接着性接合層； （ｆ）前記第２のポリマー接着性接合層上に設けられ
た、エチレン メチルアクリレート・コーポリマー、エ
チレン ブチルアクリレート・コーポリマー、及びエチ
レン エチルアクリレート・コーポリマーからなる群か
ら選ばれた誘電加熱で封入し得るポリマー層；及び、 （ｇ）前記の第１ポリマー接着性接合層上に被覆された
第２の熱可塑性ポリマー材層を有し、そして、ラミネー
トは１〜300MHzの範囲の高周波で誘電加熱により封入さ
れることを特徴とする該ラミネートから構成された誘電
加熱で封入できる無ホイル包装構造体。 - 【請求項１４】前記第１及び第２の熱可塑性ポリマー材
層が、ポリオレフィンである請求項13記載の誘電加熱で
封入できる無ホイル包装構造体。 - 【請求項１５】前記第１及び第２のポリマー接着性接合
層が、ポリオレフィン、エチレンベース接合コーポリマ
ー、エチレン メタクリル酸コーポリマーのジンク塩、
エチレン メタクリル酸コーポリマーのナトリウム塩、
エチレンアクリル酸コーポリマー、エチレン メタクリ
ル酸コーポリマー、エチレン ビニール アセテート
コーポリマー、またはエチレン メチルアクリレート
コーポリマーである請求項13記載の誘電加熱で封入でき
る無ホイル包装構造体。 - 【請求項１６】前記の酸素バリヤー・ポリマー材料が、
エチレン ビニールアルコールコーポリマーである請求
項13記載の誘電加熱で封入できる無ホイル包装構造体。
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| US9891993A | 1993-07-29 | 1993-07-29 | |
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| US098,919 | 1993-07-29 | ||
| PCT/US1994/008050 WO1995003939A1 (en) | 1993-07-29 | 1994-07-21 | Radio frequency sealable, non-foil packaging structures |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09500067A JPH09500067A (ja) | 1997-01-07 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7505861A Expired - Fee Related JP2943014B2 (ja) | 1993-07-29 | 1994-07-21 | 誘電加熱で封入できる無ホイル包装構造体 |
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| AU (1) | AU685489B2 (ja) |
| BR (1) | BR9407365A (ja) |
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| PL (1) | PL312795A1 (ja) |
| RU (1) | RU2116202C1 (ja) |
| TW (1) | TW272172B (ja) |
| WO (1) | WO1995003939A1 (ja) |
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