JP7372843B2 - 紙容器に使用される縦シールテープ及び縦シールテープで縦シールした紙容器 - Google Patents
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Description
本発明は、板紙をベース層とし、熱融着性合成樹脂層を表裏両面の最外層とする帯状の包材の長手方向（縦方向）の両縁部を重ね合わせて熱融着することにより包材チューブを形成する工程を経て成形される紙容器の内面に露出ずる縦方向の継ぎ目を被覆するために使用する縦シールテープ、及びこの縦シールテープで縦シールした紙容器に関する。
飲料等を収容する紙容器の技術分野において、シール部に用いられ、その継ぎ目を被覆するためのシールテープとしては、低密度ポリエチレン（以下、ＬＤＰＥと称する。）樹脂を単独に、或いはＬＤＰＥ樹脂と直鎖状低密度ポリエチレン（以下、ＬＬＤＰＥと称する。）樹脂とのブレンド品、又はＬＤＰＥ樹脂と高密度ポリエチレン（以下、ＨＤＰＥと称する。）樹脂とのブレンド品を用いたＬＤＰＥ樹脂を主体とするポリエチレン樹脂層を表裏両面の最外層とし、ＨＤＰＥ樹脂、延伸ポリエチレン・テレフタレート（以下、ＰＥＴと称する。）樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体ケン化物（以下、ＥＶＯＨと称する。）樹脂或いは非晶性コポリエステル樹脂等の材料を用いたガスバリアー性樹脂層を芯層として、芯層と表裏両面の最外層とを、ドライラミネーション法又は押出しラミネーション法によって貼り合わせた３層テープ等が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
こうしたシールテープを、板紙をベース層とし、表裏両面の少なくとも最外層が熱融着性合成樹脂層からなる帯状の包装材料素材（以下、包材と称する。）の長手方向両縁部同士を重ね合わせて縦シールする縦シールテープとして用い、できた包材チューブを紙容器１個分の距離をおいて一定幅を横シールしつつ中身の飲料等を充填し、該横シール領域の中間部を切断して分離して、煉瓦型等の最終形態にしてなるものがある。
上記した包材の長手方向両縁部同士の縦シールと包材チューブの横シールにあって、包材チューブの横シールは、その殆どが高周波溶着によって行われているが、一部超音波溶着や熱シール等によって行われている。
上記した包材の長手方向両縁部同士の縦シールと包材チューブの横シールにあって、包材チューブの横シールは、その殆どが高周波溶着によって行われているが、一部超音波溶着や熱シール等によって行われている。
超音波溶着によるシールは、溶着時間と超音波振動と加圧力によって左右され、発振器の出力を上げ振動回数を高めることにより溶着時間を短縮できる。このため、紙容器の製造効率を高めるためには包材チューブの横シールを行う発振器の出力を上げればよい。
しかし、発振器の出力を上げると、振動が中央部に集中し、包材の長手方向両縁部を重ね合わせた継ぎ目を被覆している縦シールテープは、包材の長手方向両縁部の内面側の端部で強い振動を受けることになり、この振動でガスバリアー性樹脂層が薄くなり破断してしまう場合がある。ガスバリアー性樹脂層が破断すると、破断部が経路となって内容液が漏れてしまうおそれがある。
しかし、発振器の出力を上げると、振動が中央部に集中し、包材の長手方向両縁部を重ね合わせた継ぎ目を被覆している縦シールテープは、包材の長手方向両縁部の内面側の端部で強い振動を受けることになり、この振動でガスバリアー性樹脂層が薄くなり破断してしまう場合がある。ガスバリアー性樹脂層が破断すると、破断部が経路となって内容液が漏れてしまうおそれがある。
このような事態を解決する手段として、ガスバリアー性樹脂層の両面に、例えば、ナイロンフィルムを積層して縦シールテープの強度をアップさせ、ガスバリアー性樹脂層の破断を防ぐことが考えられる。
しかし、縦シールテープの強度をアップさせると、超音波溶着による横シール時に縦シールテープの両側端部を十分に加圧できなくなり、縦シールテープの両側端部と包材との間に微細な空隙が発生してしまい、この空隙が経路となって内容液が漏れてしまうおそれがある。
しかし、縦シールテープの強度をアップさせると、超音波溶着による横シール時に縦シールテープの両側端部を十分に加圧できなくなり、縦シールテープの両側端部と包材との間に微細な空隙が発生してしまい、この空隙が経路となって内容液が漏れてしまうおそれがある。
本発明者等は、高出力で発振した超音波振動によるシールで、漏れが生じないように横シールすることができるようにするために、試験、研究を重ねた結果、縦シールテープに振動を吸収し減衰させる作用を持たせることに着眼し、本発明を完成するに至った。
本発明の目的は、高出力で発振した超音波振動によるシールで、漏れの生じないように横シールすることができるようにした紙容器で使用される縦シールテープ及び縦シールテープで縦シールした紙容器を提供することにある。
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、板紙をベース層とし、熱融着性合成樹脂層を表裏両面の最外層とする帯状の包材の長手方向（縦方向）の両縁部を重ね合わせて熱融着することにより包材チューブを形成する工程を経て成形される紙容器の縦方向の継ぎ目を被覆して縦シールするために使用される縦シールテープであって、ガスバリアー性樹脂層を芯層とし、ガスバリアー性樹脂層の両面に接着樹脂層を介して熱融着性合成樹脂層を積層した積層構造を有し、前記接着樹脂層および／または熱融着性合成樹脂層を形成する接着樹脂に振動吸収材が添加されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の、前記振動吸収材は、エラストマーであることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の、前記エラストマーは、オレフィン系エラストマーまたはスチレン系エラストマーであることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の、前記接着樹脂層を形成する接着樹脂は、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂であることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の、前記ガスバリアー性樹脂層を形成するガスバリアー性樹脂は、エチレン－ビニルアルコール共重合体であることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、板紙をベース層とし、熱融着性合成樹脂層を表裏両面の最外層とする帯状の包材の長手方向（縦方向）の両縁部を重ね合わせて熱融着することにより包材チューブを形成する工程を経て成形される紙容器であって、前記包材チューブ内面の前記包装材料素材の両縁部の縦方向継ぎ目が、ガスバリアー性樹脂層を芯層とし、ガスバリアー性樹脂層の両面に接着樹脂層を介して熱融着性合成樹脂層を積層した積層構造を有し、前記接着樹脂層および／または熱融着性合成樹脂層を形成する接着樹脂に振動吸収材が添加されている縦シールテープによって被覆されて縦シールが施されていることを特徴とする。
本発明に係る紙容器に使用される縦シールテープによれば、ガスバリアー性樹脂層を芯層とし、ガスバリアー性樹脂層の両面に接着樹脂層を介して熱融着性合成樹脂層を積層した積層構造を有し、接着樹脂層および／または熱融着性合成樹脂層を形成する接着樹脂に振動吸収材が添加されているので、包材チューブの横シールが発振器から高出力で発振された超音波による溶着によるシールであっても、発振器から高出力で発振された超音波振動が振動吸収材で吸収されて減衰し、ガスバリアー性樹脂層の破断を発生させることなくシールすることができることになり、これにより紙容器の製造効率の向上を図ることができる。
そして、振動吸収材が添加された接着樹脂で形成された接着樹脂層および／または熱融着性合成樹脂層による縦シールテープの強度のアップは僅かであり、超音波溶着による横シール時に縦シールテープの両側端部を十分に加圧でき、縦シールテープの両側端部と包材との間を埋めることができるのでシールの完全性を得ることができる。
また、上記の縦シールテープで縦シールした紙容器によれば、縦シールテープのガスバリアー性樹脂層が破断していないので、液漏れの無い縦シールテープ付紙容器を得ることができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図３は、本発明に係る紙容器で使用される縦シールテープの実施の形態の一例を示すものであり、図１は本例の縦シールテープを示す拡大断面図、図２は図１に示す縦シールテープで縦シールして形成した包材チューブを横シールした包材チューブを示す説明図、図３は図２のＸ－Ｘ線一部拡大断面説明図である。
図１乃至図３は、本発明に係る紙容器で使用される縦シールテープの実施の形態の一例を示すものであり、図１は本例の縦シールテープを示す拡大断面図、図２は図１に示す縦シールテープで縦シールして形成した包材チューブを横シールした包材チューブを示す説明図、図３は図２のＸ－Ｘ線一部拡大断面説明図である。
本例の縦シールテープ１は、板紙をベース層２とし、熱融着性合成樹脂層３，４を表裏両面の最外層とする帯状の包材５の長手方向（縦方向）の両縁部５ａ、５ｂを重ね合わせて熱融着することにより包材チューブ６を形成する工程を経て成形される紙容器７の縦方向の継ぎ目を被覆して縦シールするために使用されるものであり、ガスバリアー性樹脂層８を芯層とし、ガスバリアー性樹脂層８の両面に接着樹脂層９，１０を介して熱融着性合成樹脂層１１，１２を積層した積層構造を有し、接着樹脂層９，１０および／または熱融着性合成樹脂層１１，１２を形成する接着樹脂には振動吸収材が添加されている。
芯層となるガスバリアー性樹脂層８は、エチレン－ビニル共重合体（以下、ＥＶＯＨ樹脂という。）、延伸ポリエチレン・テレフタレート樹脂（以下、ＰＥＴ樹脂と言う。）、非晶性コポリエステル樹脂等によって形成することができる。 本例では、ＥＶＯＨ樹脂を使用している。また、ガスバリアー性樹脂層２の厚みは、必要とされるガスバリアー性を発揮できるだけの厚みとすればよい。本例では２５μｍとなっている。
ガスバリアー性樹脂層８の両面に接着樹脂層９，１０を介して積層した熱融着性合成樹脂層１１，１２は、低密度ポリエチレン樹脂（以下、ＬＤＰＥ樹脂という。）や直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（以下、ＬＬＤＰＥ樹脂という。）、またはＬＤＰＥ樹脂とＬＬＤＰＥ樹脂とのブレンド品、もしくはＬＤＰＥ樹脂と高密度ポリエチレン樹脂（以下、ＨＤＰＥ樹脂という。）とのブレンド品を用いたＬＤＰＥ樹脂を主体とするポリエチレン樹脂によって形成することが好ましい。
この熱融着性合成樹脂層１１，１２の厚みにあては、特に規定しないが、薄すぎるとシール不良が生じたり、厚すぎると経済性を損ねたり、機械適正が損なわれたりするので、２０μｍ～６０μｍ程度の厚みが好ましい。
ガスバリアー性樹脂層８と熱融着性合成樹脂層１１，１２の間に積層される接着樹脂層９，１０は、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂で形成されおり、特にＨＤＰＥ樹脂が好ましい。本例では、ＨＤＰＥ樹脂によって形成されている。
そして、接着樹脂層９，１０および／または熱融着性合成樹脂層１１，１２を形成する接着樹脂には振動吸収材が添加されている。振動吸収材としては、接着樹脂層９，１０および／または熱融着性合成樹脂層１１，１２に海島状に微分散するゴム成分であれば特に限定されない。
接着樹脂層９，１０や熱融着性合成樹脂層１１，１２を形成するポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂に微分散するゴム成分としては、熱可塑性エラストマーであるオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマーが使いやすい。
また、臭気や味、溶出などの内容物適性、安全性の点からもオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマーが好適である。
本例では、接着樹脂層９，１０を形成する接着樹脂に振動吸収材が添加されているが、熱融着性合成樹脂層１１，１２を形成する接着樹脂に振動吸収材が添加されていてもよく、また、接着樹脂層９，１０および熱融着性合成樹脂層１１，１２を形成するそれぞれの接着樹脂に振動吸収材が添加されていてもよい。
る。
接着樹脂層９，１０や熱融着性合成樹脂層１１，１２を形成するポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂に微分散するゴム成分としては、熱可塑性エラストマーであるオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマーが使いやすい。
また、臭気や味、溶出などの内容物適性、安全性の点からもオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマーが好適である。
本例では、接着樹脂層９，１０を形成する接着樹脂に振動吸収材が添加されているが、熱融着性合成樹脂層１１，１２を形成する接着樹脂に振動吸収材が添加されていてもよく、また、接着樹脂層９，１０および熱融着性合成樹脂層１１，１２を形成するそれぞれの接着樹脂に振動吸収材が添加されていてもよい。
る。
接着樹脂層９，１０の厚みについては特に規定しないが、薄すぎると部分的な膜抜けが起こったり、厚すぎると経済性を損ねたりするので、３μｍ～２０μｍ程度の厚みが好ましい。
このように構成された本発明に係る紙容器に使用される縦シールテープによれば、ガスバリアー性樹脂層８を芯層とし、ガスバリアー性樹脂層８の両面に接着樹脂層９，１０を介して熱融着性合成樹脂層１１，１２を積層した積層構造を有し、接着樹脂層９，１０および／または熱融着性合成樹脂層１１，１２を形成する接着樹脂には振動吸収材が添加されているので、包材チューブ６の横シールＡが発振器から高出力で発振された超音波による溶着によるシールであっても、発振器から高出力で発振された超音波振動が振動吸収材で吸収されて減衰し、ガスバリアー性樹脂層８の破断を発生させることなくシールすることができる。
本例では、接着樹脂層９，１０および／または熱融着性合成樹脂層１１，１２を形成する接着樹脂に添加する振動吸収材として、接着樹脂内での微分散性がよいエラストマーが使用されているので、接着樹脂層９，１０に均一した振動吸収性が備わるものとなる。
また、振動吸収材が添加された接着樹脂で形成された接着樹脂層９，１０および／または熱融着性合成樹脂層１１，１２による縦シールテープ１の強度のアップは僅かであり、超音波溶着による横シール時に縦シールテープ１の両側端部１ａ、１ｂを十分に加圧でき、縦シールテープ１の両側端部１ａ、１ｂと包材５との間を埋めることができるのでシールの完全性を得ることができる。
また、上記の縦シールテープ１で縦シールＢをした紙容器７によれば、縦シールテープ１のガスバリアー性樹脂層８が破断していないので、液漏れの無い縦シールテープ付紙容器を得ることができる。
１ 縦シールテープ
１ａ、１ｂ 縦シールテープの側端部
２ ベース層
３，４ 熱融着性合成樹脂層
５ 包材
５ａ，５ｂ 縁部
６ 包材チューブ
８ ガスバリアー性樹脂層
９，１０ 接着樹脂層
１１，１２ 熱融着性合成樹脂層
Ａ 横シール
Ｂ 縦シール
１ａ、１ｂ 縦シールテープの側端部
２ ベース層
３，４ 熱融着性合成樹脂層
５ 包材
５ａ，５ｂ 縁部
６ 包材チューブ
８ ガスバリアー性樹脂層
９，１０ 接着樹脂層
１１，１２ 熱融着性合成樹脂層
Ａ 横シール
Ｂ 縦シール
Claims (6)
- 板紙をベース層とし、熱融着性合成樹脂層を表裏両面の最外層とする帯状の包材の長手方向（縦方向）の両縁部を重ね合わせて熱融着することにより包材チューブを形成する工程を経て成形される紙容器の縦方向の継ぎ目を被覆して縦シールするために使用される縦シールテープであって、
ガスバリアー性樹脂層を芯層とし、ガスバリアー性樹脂層の両面に接着樹脂層を介して熱融着性合成樹脂層を積層した積層構造を有し、前記接着樹脂層および／または熱融着性合成樹脂層を形成する接着樹脂に振動吸収材が添加されていることを特徴とする紙容器で使用される縦シールテープ。 - 前記振動吸収材は、エラストマーであることを特徴とする請求項１に記載の紙容器で使用される縦シールテープ。
- 前記エラストマーは、オレフィン系エラストマーまたはスチレン系エラストマーであることを特徴とする請求項２に記載の紙容器で使用される縦シールテープ。
- 前記接着樹脂層を形成する接着樹脂は、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の紙容器で使用される縦シールテープ。
- 前記ガスバリアー性樹脂層を形成するガスバリアー性樹脂は、エチレン－ビニルアルコール共重合体であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の紙容器で使用される縦シールテープ。
- 板紙をベース層とし、熱融着性合成樹脂層を表裏両面の最外層とする帯状の包材の長手方向（縦方向）の両縁部を重ね合わせて熱融着することにより包材チューブを形成する工程を経て成形される紙容器であって、
前記包材チューブ内面の前記包装材料素材の両縁部の縦方向継ぎ目が、ガスバリアー性樹脂層を芯層とし、ガスバリアー性樹脂層の両面に接着樹脂層を介して熱有着性合成樹脂層を積層した積層構造を有し、前記接着樹脂層および／または熱融着性合成樹脂層を形成する接着樹脂に振動吸収材が添加されている縦シールテープによって被覆されて縦シールが施されていることを特徴とする紙容器。
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