JP5846803B2 - 帯状バリア性積層包装材料の製造法及び包装材料製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は、バリア性樹脂コア層とヒートシール性樹脂外層とを有する帯状バリア性積層包装材料の製造法及びその包装材料製造装置に関する。
発酵乳飲料、牛乳、ミネラルウォーター、茶、ジュース、スープ、アルコール類等の流動食品を収容する包装容器を製造する場合、ウェブ状（帯状）の包装積層材料が使用され、包装積層材料がヒートシール、超音波シール等によってシールされることにより、包装容器が形成される。例えば、包装充填装置において、包装積層材料をチューブ状に成形し、縦シール装置によって長手方向（縦方向）にシールした後、チューブ状の包装積層材料の中に液体食品を充填しながら、横シール装置によって横方向にシールして切断し、枕状の予備成形容器を形成し、予備成形容器を更に最終形状に成形して包装容器を完成させる。
帯状包装積層材料は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）／印刷インキ層／紙コア層／ＬＤＰＥ／アルミニウム箔（ガスバリア層としての）／ＬＤＰＥ／ＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ／印刷インキ層／紙コア層／ＬＤＰＥ／ＬＤＰＥ、印刷インキ層／ＬＤＰＥ／紙コア層／ＬＤＰＥ／ＬＤＰＥ、また、ＬＤＰＥ／印刷インキ層／紙コア層／ＬＤＰＥ／アルミニウム箔／ポリエステル（ＰＥＴ）等が汎用されている。
上記包装用積層体の各々の層は、それぞれが各々の作用・機能を持っている。包装容器に組み立てられる紙または厚紙の繊維質のコア層には、液密のためのプラスチックコーティングが、このコア層の両側面に設けられていて、水分による浸透から液吸収性繊維質のコア層を効果的に保護する。これらの積層された外側層は、普通、優れたヒートシール性を包装材料に付与し、上述のように、低密度ポリエチレンなどの熱可塑性物質から成っている。
紙または厚紙と上記の熱可塑性外側層だけから成っている積層包装材料では、容器外部からのガス、特に、酸素ガスに対する遮断性に劣る。液体食品が、例えば、柑橘類のフルーツジュースなどであり、常温・長期保存する場合、香料、風味などの保香性の他、酸素バリア性が必要となる。この液体食品は、カートンの器壁を通して酸素が貫通し、そのためにそれらの栄養学的価値を失なってしまう。カートンへの酸素の浸入を低減して、ビタミンＣのような栄養素の劣化を最小にするため、ラミネート（積層体）材料にはガスバリア性層を追加することが通常である。
上述のように、中身製品の品質を維持するためには、中身製品の芳香、風味などが包装材料を透過して外部に飛散することを防止する、又はその芳香、風味などを、中身製品と接触する包装材料が吸収することを防止する、若しくは、包装材料から異臭物などが中身製品に染み出しその芳香、風味など阻害することを防止する保香性と、中身製品の品質を阻害する気体(酸素ガスなど)が包装容器の積層材料器壁などを透過して中身製品を保護するガスバリア性が包装材料に必要になり、保香性及びガスバリア性を十分に具える包装材料が好ましい。
包装材料にガスバリア性を付与するガスバリア材としては、例えば、アルミニウム箔、樹脂系バリア材（例えば、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール）、またはPVOH（ポリビニルアルコール）、樹脂フィルムに積層した金属や無機酸化物の蒸着層などの優れた酸素ガス遮断性を持つ材料が既知である。
包装材料にガスバリア性を付与するガスバリア材としては、例えば、アルミニウム箔、樹脂系バリア材（例えば、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール）、またはPVOH（ポリビニルアルコール）、樹脂フィルムに積層した金属や無機酸化物の蒸着層などの優れた酸素ガス遮断性を持つ材料が既知である。
ＥＶＯＨ、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＥＴ（ポリエステル）等のバリア材料のフィルムをポリエチレン等のヒートシール製樹脂と多層化して積層する時に、層間に接着性樹脂が必要となる。
本発明は、上述の不都合を解消して、層間の接着性樹脂を必要とせず、積層包装材料の厚みを薄くでき、減容化できる、帯状バリア性積層包装材料の製造法及び包装材料製造装置を提供することを目的とする。
本発明の帯状バリア性積層包装材料の製造法は、バリア性樹脂層とヒートシール性樹脂外層とを、仮積層ステップで、直接に一時的に連続的に仮積層して帯状仮積層体を得、
不活性雰囲気下で、帯状仮積層体を、引き剥がしステップで、各層に機械的に引き剥がし、
ヒートシール性樹脂層の引き剥がされた内側面を、表面処理ステップで、プラズマ処理及び／又はコロナ処理によって、表面改質し、
ヒートシール性樹脂層の表面改質された内側面とバリア性樹脂層の引き剥がされた面とを、積層ステップで、連続的に直接に重ねて押圧して積層し、帯状バリア性積層包装材料を得る、ことを特徴とする。
不活性雰囲気下で、帯状仮積層体を、引き剥がしステップで、各層に機械的に引き剥がし、
ヒートシール性樹脂層の引き剥がされた内側面を、表面処理ステップで、プラズマ処理及び／又はコロナ処理によって、表面改質し、
ヒートシール性樹脂層の表面改質された内側面とバリア性樹脂層の引き剥がされた面とを、積層ステップで、連続的に直接に重ねて押圧して積層し、帯状バリア性積層包装材料を得る、ことを特徴とする。
この発明の好ましい態様において、積層ステップ直前に、ヒートシール性樹脂層の表面改質された内側面を予熱する。
この発明の好ましい態様において、製造開始時に、帯状仮積層体の先頭縁部を、その両面から、円筒状又は板状粘着層を有する開始時引き剥がし手段で両面の各層に引き剥がし、必要に応じて、更に、各層に引き剥がす。
この発明の好ましい態様において、バリア性樹脂が、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、エチレン−メタクリル酸共重合体フィルム（ＥＭＡＡ）、ポリエステル（ＰＥＴまたはＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）及びこれらのブレンドから選ばれた樹脂であり、ヒートシール性樹脂が、高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)、中密度ポリエチレン(ＭＤＰＥ)、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)、リニア低密度ポリエチレン(Ｌ-ＬＰＤＥ)、メタロセン触媒系リニア低密度ポリエチレン(ｍＬ-ＬＤＰＥ)及びこれらのブレンド並びにエチレンコポリマーから選ばれた樹脂である。
本発明の包装材料製造装置は、フイルム化されたバリア性樹脂層とヒートシール性樹脂外層とを、直接に一時的に仮積層して帯状仮積層体を得る仮積層手段と、
仮積層手段の下流側に位置し、帯状仮積層体の各層に対応し、並列に離別して配設されたロールからなる、不活性雰囲気下で帯状仮積層体を各層に機械的に引き剥がす引き剥がし手段と、
ヒートシール性樹脂層の引き剥がされた内側面を、プラズマ処理及び／又はコロナ処理によって、表面改質する表面処理手段と、
ヒートシール性樹脂層の表面改質された内側面とバリア性樹脂層の引き剥がされた面とを、積層ロールで、重ねて押圧して積層し、帯状バリア性積層包装材料を得る積層手段と、
を備えることを特徴とする。
仮積層手段の下流側に位置し、帯状仮積層体の各層に対応し、並列に離別して配設されたロールからなる、不活性雰囲気下で帯状仮積層体を各層に機械的に引き剥がす引き剥がし手段と、
ヒートシール性樹脂層の引き剥がされた内側面を、プラズマ処理及び／又はコロナ処理によって、表面改質する表面処理手段と、
ヒートシール性樹脂層の表面改質された内側面とバリア性樹脂層の引き剥がされた面とを、積層ロールで、重ねて押圧して積層し、帯状バリア性積層包装材料を得る積層手段と、
を備えることを特徴とする。
この発明の好ましい態様において、積層ステップ直前に、ヒートシール性樹脂層の表面改質された内側面を予熱する予熱手段を有する。
この発明の更に好ましい態様において、積層ステップの上流側に、引き剥がされた各層のテンションを調節し積層ロールに搬送するテンション調節ロールを有する。
この発明は、以下のように、機能し、動作して顕著な効果を奏する。
この発明による帯状バリア性積層包装材料の製造法及びその包装材料製造装置では、まず、バリア性樹脂層とヒートシール性樹脂外層とを、仮積層ステップで、仮積層手段によって、直接に一時的に連続的に仮積層して帯状仮積層体を得る。
この発明において、バリア性樹脂層とヒートシール性樹脂外層が形成され、すなわち、バリア性樹脂とヒートシール性樹脂が、同時もしくは逐次、フィルム化される。
フィルム化は、溶融押出成型法（ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ）、すなわち、熱可塑性樹脂を射出成型法と同じくシリンダー内で加熱しスクリューで加圧した溶融状態の樹脂を、押出金型の吐出口（リップ）から押し出し、冷却工程を経てフィルム化する。より詳細には、インフレーション法（ｉｎｆｌａｔｉｏｎ）によって、すなわち、押出機の先端にリングダイス（またはクロスヘッドダイ）と呼ばれる環状のリップを持つ金型を設置し、チューブ状に材料を押し出して連続的にフィルム化する。また、Ｔダイ法（Ｔ-ｄｉｅ、フラットダイ法）によって、すなわち、押出機の先端にＴダイと呼ばれる直線状のリップを持つ金型を設置し、平たく材料を押し出して連続的にフィルム化する。
この発明による帯状バリア性積層包装材料の製造法及びその包装材料製造装置では、まず、バリア性樹脂層とヒートシール性樹脂外層とを、仮積層ステップで、仮積層手段によって、直接に一時的に連続的に仮積層して帯状仮積層体を得る。
この発明において、バリア性樹脂層とヒートシール性樹脂外層が形成され、すなわち、バリア性樹脂とヒートシール性樹脂が、同時もしくは逐次、フィルム化される。
フィルム化は、溶融押出成型法（ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ）、すなわち、熱可塑性樹脂を射出成型法と同じくシリンダー内で加熱しスクリューで加圧した溶融状態の樹脂を、押出金型の吐出口（リップ）から押し出し、冷却工程を経てフィルム化する。より詳細には、インフレーション法（ｉｎｆｌａｔｉｏｎ）によって、すなわち、押出機の先端にリングダイス（またはクロスヘッドダイ）と呼ばれる環状のリップを持つ金型を設置し、チューブ状に材料を押し出して連続的にフィルム化する。また、Ｔダイ法（Ｔ-ｄｉｅ、フラットダイ法）によって、すなわち、押出機の先端にＴダイと呼ばれる直線状のリップを持つ金型を設置し、平たく材料を押し出して連続的にフィルム化する。
この発明において、例えば、バリア性樹脂には、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、エチレン−メタクリル酸共重合体フィルム（ＥＭＡＡ）、ポリエステル（ＰＥＴまたはＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）及びこれらのブレンドから選ばれた樹脂であり、ヒートシール性樹脂には、高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)、中密度ポリエチレン(ＭＤＰＥ)、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)、リニア低密度ポリエチレン(Ｌ-ＬＰＤＥ)、メタロセン触媒系リニア低密度ポリエチレン(ｍＬ-ＬＤＰＥ)及びこれらのブレンド並びにエチレンコポリマーから選ばれた樹脂である。
この発明において、上記フィルム化後もしくは同時に、仮積層ステップで、仮積層手段を用いて、直接に一時的に連続的に各層、すなわち、各フィルムが仮積層されて帯状仮積層体が得られる。
仮積層は、通常の積層方法を利用して行うことができる。例えば、共押出法（ｃｏ-ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）によって、溶融押出成型法（インフレーション法及びＴダイ法）において、バリア性樹脂層とヒートシール性樹脂とを一度に押し出して重ねる。
上記の共押出法の他に、ラミネート法がある。すなわち、押出しラミネート法において、Ｔダイ法溶融押出成型法の設備を使用し、材料を他のフィルム上に直接押し出してから冷却ロールで冷却する。また、接着剤を使用しないラミネート法、すなわち、加熱されたフィルムを、若しくは、余熱を持つフィルムを、仮積層手段としてのニップロールで重ねて貼り合わせ、フィルム全面を均一にヒートシールする。
仮積層は、通常の積層方法を利用して行うことができる。例えば、共押出法（ｃｏ-ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）によって、溶融押出成型法（インフレーション法及びＴダイ法）において、バリア性樹脂層とヒートシール性樹脂とを一度に押し出して重ねる。
上記の共押出法の他に、ラミネート法がある。すなわち、押出しラミネート法において、Ｔダイ法溶融押出成型法の設備を使用し、材料を他のフィルム上に直接押し出してから冷却ロールで冷却する。また、接着剤を使用しないラミネート法、すなわち、加熱されたフィルムを、若しくは、余熱を持つフィルムを、仮積層手段としてのニップロールで重ねて貼り合わせ、フィルム全面を均一にヒートシールする。
この発明において、引き剥がしステップにおいて、引き剥がし手段を用いて、不活性雰囲気下で、帯状仮積層体を、各層に機械的に引き剥がす。
この発明における仮積層体は、バリア性樹脂層とヒートシール性樹脂とが直接に一時的に積層されている。ここで、「直接」とは、接着剤を使用することなく、直接に接触していることを意味する。また、「一時的」とは、仮積層後に、各層が剥離されることを意味する。
引き剥がしステップにおける引き剥がしは、例えば、外側層に、外側から外方に力を付与することによって、実行される。その結果、帯状仮積層体が、各層に機械的に引き剥がされる。
具体的には、粘着層を持つロールや板を、外側層の表面に押しつけて一時的に接着させ、そのロール又は板を外方に離すことによって行うことができる。また、別の態様では、仮積層後にその下流側の位置で、帯状仮積層体の各層に対応し、並列に離別して配設されたロールを設けて、各層が対応するロールに引っ張れれる間に、各層に機械的に引き剥がすことができる。
この発明における引き剥がしによって、界面剥離した表面は、粗面化され、また、極性を持つカルボキシル基や水酸基などの官能基や、ラジカルを持つ遊離基が露出して、引き剥がされた面が活性化される。
この発明において、引き剥がしステップは、不活性雰囲気下で、実施され、上記の官能基や遊離基などが維持されて保護される。不活性雰囲気には、例えば、窒素ガスやヘリウムガスが充満した空間、若しくは、上記ガスが流れる空間などがある。
この発明における仮積層体は、バリア性樹脂層とヒートシール性樹脂とが直接に一時的に積層されている。ここで、「直接」とは、接着剤を使用することなく、直接に接触していることを意味する。また、「一時的」とは、仮積層後に、各層が剥離されることを意味する。
引き剥がしステップにおける引き剥がしは、例えば、外側層に、外側から外方に力を付与することによって、実行される。その結果、帯状仮積層体が、各層に機械的に引き剥がされる。
具体的には、粘着層を持つロールや板を、外側層の表面に押しつけて一時的に接着させ、そのロール又は板を外方に離すことによって行うことができる。また、別の態様では、仮積層後にその下流側の位置で、帯状仮積層体の各層に対応し、並列に離別して配設されたロールを設けて、各層が対応するロールに引っ張れれる間に、各層に機械的に引き剥がすことができる。
この発明における引き剥がしによって、界面剥離した表面は、粗面化され、また、極性を持つカルボキシル基や水酸基などの官能基や、ラジカルを持つ遊離基が露出して、引き剥がされた面が活性化される。
この発明において、引き剥がしステップは、不活性雰囲気下で、実施され、上記の官能基や遊離基などが維持されて保護される。不活性雰囲気には、例えば、窒素ガスやヘリウムガスが充満した空間、若しくは、上記ガスが流れる空間などがある。
この発明の好ましい態様において、製造開始時に、帯状仮積層体の先頭縁部を、その両面から、円筒状又は板状粘着層を有する開始時引き剥がし手段で両面の各層に引き剥がし、必要に応じて、更に、各層に引き剥がす。
上記態様によって、製造開始時において連続的な製造を準備を行うことができる。
上記態様によって、製造開始時において連続的な製造を準備を行うことができる。
この発明において、ヒートシール性樹脂層の引き剥がされた引き剥がし活性化の内側面を、表面処理ステップで、プラズマ処理及び／又はコロナ処理によって、表面改質する。
引き剥がされて活性化されたヒートシール性樹脂層の内側面は、表面処理ステップで、プラズマ処理及び／又はコロナ処理によって、表面改質される。コロナ処理は、表面にコロナ放電を照射させ、極性を持つカルボキシル基や水酸基を生成させ、かつ荒面化する。高周波電源により供給される高周波・高電圧出力を放電電極−処理ロール間に印加することでコロナ放電が発生する。このコロナ放電下に被処理表面を通過させコロナ処理を行う。
コロナ放電処理では放電自体の物理的な表面改質と極性官能基生成による化学的な表面改質の相乗効果により著しい濡れ性の向上が得られ、化学的表面改質は高エネルギーの電子やイオンが衝突してプラスチック表面にラジカルやイオンが生成し、これらに周囲のオゾン、酸素、窒素、水分などが反応して、カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、シアノ基などの極性官能基が導入されて起る。
引き剥がされて活性化されたヒートシール性樹脂層の内側面は、表面処理ステップで、プラズマ処理及び／又はコロナ処理によって、表面改質される。コロナ処理は、表面にコロナ放電を照射させ、極性を持つカルボキシル基や水酸基を生成させ、かつ荒面化する。高周波電源により供給される高周波・高電圧出力を放電電極−処理ロール間に印加することでコロナ放電が発生する。このコロナ放電下に被処理表面を通過させコロナ処理を行う。
コロナ放電処理では放電自体の物理的な表面改質と極性官能基生成による化学的な表面改質の相乗効果により著しい濡れ性の向上が得られ、化学的表面改質は高エネルギーの電子やイオンが衝突してプラスチック表面にラジカルやイオンが生成し、これらに周囲のオゾン、酸素、窒素、水分などが反応して、カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、シアノ基などの極性官能基が導入されて起る。
プラズマ処理は、被処理表面でガスを電離させて生じた粒子の電荷を利用して、極性を持つ官能基（カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、シアノ基など）を生成させる。
具体的には、酸素ガス、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の無機ガスの１種ないし２種以上をプラズマガスとして使用する方法でプラズマ処理を行って、プラズマ処理面を形成することができる。
プラズマ処理において、プラズマを発生させる方法としては、例えば、直流グロー放電、高周波（Ａｕｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＡＦ、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）放電、マイクロ波放電等の３通りの装置を利用して行うことができる。
この発明において、プラズマ処理又はコロナ処理の単独処理、及びそれらの併用もできある。なお、フレーム処理（プロパンガスなどの可燃性ガスに酸素を吹き込みながらフィルム表面上で燃焼させ、酸化反応を起こして極性を持つ官能基を生成させる）も、追加することもできる。
具体的には、酸素ガス、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の無機ガスの１種ないし２種以上をプラズマガスとして使用する方法でプラズマ処理を行って、プラズマ処理面を形成することができる。
プラズマ処理において、プラズマを発生させる方法としては、例えば、直流グロー放電、高周波（Ａｕｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＡＦ、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）放電、マイクロ波放電等の３通りの装置を利用して行うことができる。
この発明において、プラズマ処理又はコロナ処理の単独処理、及びそれらの併用もできある。なお、フレーム処理（プロパンガスなどの可燃性ガスに酸素を吹き込みながらフィルム表面上で燃焼させ、酸化反応を起こして極性を持つ官能基を生成させる）も、追加することもできる。
この発明において、最後に、ヒートシール性樹脂層の表面改質された内側面とバリア性樹脂層の引き剥がされた面とを、積層ステップで、加熱されたニップロール等の積層ロールの積層手段を用いて、連続的に直接に重ねて押圧して積層し、帯状バリア性積層包装材料を得る。
引き剥がし活性化、プラズマ処理・コロナ処理による表面改質によって、ヒートシール性樹脂層の表面改質された内側面とバリア性樹脂層の引き剥がされた面とが、接着剤なく、直接的に、良好な接着力で、積層される。
従って、接着剤を不要とするので、コストを低減し、しかも、薄肉化が可能になる。
この発明の好ましい態様において、積層ステップ直前に、予熱手段でヒートシール性樹脂層の表面改質された内側面を予熱する。
この予熱で、積層力を強めることができる。
引き剥がし活性化、プラズマ処理・コロナ処理による表面改質によって、ヒートシール性樹脂層の表面改質された内側面とバリア性樹脂層の引き剥がされた面とが、接着剤なく、直接的に、良好な接着力で、積層される。
従って、接着剤を不要とするので、コストを低減し、しかも、薄肉化が可能になる。
この発明の好ましい態様において、積層ステップ直前に、予熱手段でヒートシール性樹脂層の表面改質された内側面を予熱する。
この予熱で、積層力を強めることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示す、この包装材料製造装置では、まず、バリア性樹脂コア層１とヒートシール性樹脂外層２、３とを、仮積層ステップで、仮積層手段４によって、直接に一時的に連続的に仮積層して帯状仮積層体５を得る。
この実施例において、積層構造、ヒートシール性樹脂外層３／バリア性樹脂コア層２／ヒートシール性樹脂外層３が形成され、すなわち、バリア性樹脂とヒートシール性樹脂が、同時にフィルム化される。
フィルム化は、共押出装置６を用い、すなわち、熱可塑性樹脂を射出成型法と同じくシリンダー内で加熱しスクリューで加圧した溶融状態の樹脂を、バリア性樹脂層１とヒートシール性樹脂２、３とを一度に押し出し、冷却ロール４を経てフィルム化して重ねる。
図１に示す、この包装材料製造装置では、まず、バリア性樹脂コア層１とヒートシール性樹脂外層２、３とを、仮積層ステップで、仮積層手段４によって、直接に一時的に連続的に仮積層して帯状仮積層体５を得る。
この実施例において、積層構造、ヒートシール性樹脂外層３／バリア性樹脂コア層２／ヒートシール性樹脂外層３が形成され、すなわち、バリア性樹脂とヒートシール性樹脂が、同時にフィルム化される。
フィルム化は、共押出装置６を用い、すなわち、熱可塑性樹脂を射出成型法と同じくシリンダー内で加熱しスクリューで加圧した溶融状態の樹脂を、バリア性樹脂層１とヒートシール性樹脂２、３とを一度に押し出し、冷却ロール４を経てフィルム化して重ねる。
この実施例において、バリア性樹脂として、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）であり、ヒートシール性樹脂には、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)である。
この実施例において、引き剥がしステップにおいて、引き剥がし手段７を用いて、不活性雰囲気８下で、帯状仮積層体５を、各層１、２、３に機械的に引き剥がす。
この例における仮積層体５は、バリア性樹脂層１とヒートシール性樹脂層２、３とが直接に一時的に積層されている。ここで、接着剤を使用することなく、直接に接触し、材料が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)であるので、容易に、仮積層後に、各層が剥離される。
引き剥がしステップにおける引き剥がしは、外側層２、３に、外側から外方に力を付与することによって、実行される。その結果、帯状仮積層体５が、各層２、１、３に機械的に引き剥がされる。
この実施例では、仮積層の冷却ロール５の下流側の位置で、帯状仮積層体５の各層２、１、３に対応し、並列に離別して配設されたロール７c、７b、７ａを設けて、各層が対応するロールに引っ張れれる間に、各層に機械的に引き剥がす。
この引き剥がしによって、界面剥離した表面は、粗面化され、また、極性の官能基や、ラジカルを持つ遊離基が露出して、引き剥がされた面が活性化される。
この例における仮積層体５は、バリア性樹脂層１とヒートシール性樹脂層２、３とが直接に一時的に積層されている。ここで、接着剤を使用することなく、直接に接触し、材料が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)であるので、容易に、仮積層後に、各層が剥離される。
引き剥がしステップにおける引き剥がしは、外側層２、３に、外側から外方に力を付与することによって、実行される。その結果、帯状仮積層体５が、各層２、１、３に機械的に引き剥がされる。
この実施例では、仮積層の冷却ロール５の下流側の位置で、帯状仮積層体５の各層２、１、３に対応し、並列に離別して配設されたロール７c、７b、７ａを設けて、各層が対応するロールに引っ張れれる間に、各層に機械的に引き剥がす。
この引き剥がしによって、界面剥離した表面は、粗面化され、また、極性の官能基や、ラジカルを持つ遊離基が露出して、引き剥がされた面が活性化される。
図１に示す例では、引き剥がしステップは、不活性雰囲気８下で、実施され、活性化が維持されて保護される。不活性雰囲気８は、窒素ガスやヘリウムガスが充満した空間である。
この態様において、製造開始時に、帯状仮積層体５の先頭縁部を、その両面から、円筒状又は板状粘着層（図示せず）を有する開始時引き剥がし手段で両面の各層２、３に引き剥がし、更に、各層２、１、３に引き剥がす。
この実施例において、ヒートシール性樹脂層２、３の引き剥がされた引き剥がし活性化の内側面を、表面処理手段８で、プラズマ処理によって、表面改質する。
引き剥がされて活性化されたヒートシール性樹脂層２、３の内側面は、プラズマ処理装置８ａ、８ｂによって、表面改質される。プラズマ処理は、ヒートシール性樹脂層２、３の被処理表面でガスを電離させて生じた粒子の電荷を利用して、極性を持つ官能基を生成させる。
バリア性樹脂層の引き剥がされた面についても、表面処理手段８で、表面改質することができる。
引き剥がされて活性化されたヒートシール性樹脂層２、３の内側面は、プラズマ処理装置８ａ、８ｂによって、表面改質される。プラズマ処理は、ヒートシール性樹脂層２、３の被処理表面でガスを電離させて生じた粒子の電荷を利用して、極性を持つ官能基を生成させる。
バリア性樹脂層の引き剥がされた面についても、表面処理手段８で、表面改質することができる。
図１に示す帯状バリア性積層包装材料の製造装置の例では、積層ステップの上流側に、引き剥がされた各層３、１、２のテンションを調節し、積層ロール１０に搬送するテンション調節ロール９ａ、９ｂ、９ｃとを有する。調節ロールによって、積層位置などを調節することができる。
積層ステップ直前に、ヒートシール性樹脂層３、２の表面改質された内側面を、予熱手段１１ａ、１１ｂで予熱する。この予熱で、積層力を強める。
図１に示す帯状バリア性積層包装材料の製造装置の例では、ヒートシール性樹脂層２、３の表面改質された内側面とバリア性樹脂層１の引き剥がされた面とを、積層ステップで、加熱されたニップロールの積層ロールの積層手段１０を用いて、連続的に直接に重ねて押圧して積層し、帯状バリア性積層包装材料１２を得る。
接着剤を不要とするので、コストを低減し、しかも、薄肉化が可能になる。
接着剤を不要とするので、コストを低減し、しかも、薄肉化が可能になる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
この発明の製造法によって、牛乳、ジュース、ミネラルウォーターなどの飲料、流動食品などの包装容器に使用できる包装材料を製造することができる。
１ バリア性樹脂層
３、２ ヒートシール性樹脂層
８ 表面処理手段
１２ 帯状バリア性積層包装材料
３、２ ヒートシール性樹脂層
８ 表面処理手段
１２ 帯状バリア性積層包装材料
Claims (8)
- バリア性樹脂層とヒートシール性樹脂外層とを、仮積層ステップで、直接に一時的に連続的に仮積層して帯状仮積層体を得、
不活性雰囲気下で、該帯状仮積層体を、引き剥がしステップで、各層に機械的に引き剥がし、
該ヒートシール性樹脂層の引き剥がされた内側面を、表面処理ステップで、プラズマ処理及び／又はコロナ処理によって、表面改質し、
該ヒートシール性樹脂層の表面改質された内側面とバリア性樹脂層の引き剥がされた面とを、積層ステップで、連続的に直接に重ねて押圧して積層し、帯状バリア性積層包装材料を得る、
ことを特徴とする帯状バリア性積層包装材料の製造法。 - 該積層ステップ直前に、該ヒートシール性樹脂層の表面改質された内側面を予熱する、請求項１記載の帯状バリア性積層包装材料の製造法。
- 製造開始時に、該帯状仮積層体の先頭縁部を、その両面から、粘着層を有する開始時引き剥がし手段で該両面の各層に引き剥がす、請求項２記載の帯状バリア性積層包装材料の製造法。
- 該バリア性樹脂が、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、エチレン−メタクリル酸共重合体フィルム（ＥＭＡＡ）、ポリエステル（ＰＥＴまたはＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）及びこれらのブレンドから選ばれた樹脂であり、該ヒートシール性樹脂が、高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)、中密度ポリエチレン(ＭＤＰＥ)、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)、リニア低密度ポリエチレン(Ｌ-ＬＰＤＥ)、メタロセン触媒系リニア低密度ポリエチレン(ｍＬ-ＬＤＰＥ)及びこれらのブレンド並びにエチレンコポリマーから選ばれた樹脂である、請求項１記載の帯状バリア性積層包装材料の製造法。
- フイルム化されたバリア性樹脂層とヒートシール性樹脂外層とを、直接に一時的に仮積層して帯状仮積層体を得る仮積層手段と、
該仮積層手段の下流側に位置し、該帯状仮積層体の各層に対応し、並列に離別して配設されたロールからなる、不活性雰囲気下で該帯状仮積層体を各層に機械的に引き剥がす引き剥がし手段と、
該ヒートシール性樹脂層の引き剥がされた内側面を、プラズマ処理及び／又はコロナ処理によって、表面改質する表面処理手段と、
該ヒートシール性樹脂層の表面改質された内側面と該バリア性樹脂層の引き剥がされた面とを、積層ロールで、重ねて押圧して積層し、帯状バリア性積層包装材料を得る積層手段と、
を備えることを特徴とする帯状バリア性積層包装材料の製造装置。 - 該積層手段の直前に設けられ、ヒートシール性樹脂層の表面改質された内側面を予熱する予熱手段と、該積層手段の上流側に設けられ、引き剥がされた各層のテンションを調節し積層ロールに搬送するテンション調節ロールとを有する、請求項５記載の帯状バリア性積層包装材料の製造装置。
- 製造開始時に、該帯状仮積層体の先頭縁部を、その両面から、該両面の各層に引き剥がす、粘着層を有する開始時引き剥がし手段を有する、請求項６記載の帯状バリア性積層包装材料の製造装置。
- 該バリア性樹脂が、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、エチレン−メタクリル酸共重合体フィルム（ＥＭＡＡ）、ポリエステル（ＰＥＴまたはＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）及びこれらのブレンドから選ばれた樹脂であり、該ヒートシール性樹脂が、高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)、中密度ポリエチレン(ＭＤＰＥ)、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)、リニア低密度ポリエチレン(Ｌ-ＬＰＤＥ)、メタロセン触媒系リニア低密度ポリエチレン(ｍＬ-ＬＤＰＥ)及びこれらのブレンド並びにエチレンコポリマーから選ばれた樹脂である、請求項５記載の帯状バリア性積層包装材料の製造装置。
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