JPH02258577A - ヒートシール容器 - 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） 本発明は熱可塑性樹脂を構成素材とするヒートシール容
器に関するもので、より詳細には耐熱性と低温ヒートシ
ール性との組合せを有するヒートシール容器に関する。

（如来の技術） ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱可塑性ポ
リエステルは、機械的強度、耐クリープ性、耐衝撃性、
透明性等の物性に優れ、しかも内容物による抽出性も少
なく、内容物の香味保持性（フレーバー保持性）も良好
であることから１食品類に対する優れた容器用素材であ
り、これを延伸ブロー成形して成るビンや、これを用い
た積層体から成る容器は食品充填密封容器として実用に
供せられている。

熱可塑性樹脂を素材とした容器の利点の一つは、ヒート
シール（熱封緘）により手軽に密封を行い得ることであ
るが、ＰＥＴを内面材としたヒートシール容器が未だ商
業的に成功するに至っていないのは、ＰＥＴの融点が約
２６０℃と高いこと及びヒートシールに際してＰＥＴ層
が結晶化し、十分な強度のヒートシール部を形成しにく
いことによる。

この欠点を改善するために、特公昭４９３４１８０号公
報には、結晶性飽和ポリエステルを被着体間に配置しこ
れを融点以上に加熱して溶融せしめた後、或いは結晶性
飽和ポリエステルを融点以上に加熱して溶融せしめこれ
を被着体間に配置した後、６０°Ｃ以下の冷媒で該結晶
性飽和ポリエステルを急冷し２２０″Ｃから６７°Ｃの
間を急速に通過せしめることを特徴とする接着方法が提
案されており、また特開昭６２−５３８１７号公報には
、少なくともシールすべき界面が熱可塑性ポリエステル
で形成された容器形成用素材の複数個の部分を、該部分
の外面をポリエステルの結晶化温度よりも低い温度に維
持しながら、該部分のシール界面及びその近傍が融着温
度に達するように内部発熱により加熱すると共に圧接し
、次いでシール界面の温度を溶融後、１０秒以内に放熱
により結晶化温度領域を通過させることを特徴とするヒ
ートシール部を有する容器の製法が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点〕 前記先行技術における提案は、ヒートシール時における
ＰＥＴ層の結晶化を抑制し、これによりヒートシール部
の強度を高めるという目的に対しては、満足すべきもの
であるとしても、ポリエステルヒートシール界面の温度
がＰＥＴの融点以上に達することを必要とするという点
で未だ不満足なものである。

特に、ＰＥＴ層−１配向結晶化により前述した諸特性が
顕著に向上し、各種成分に対するバリヤー性やＦｌ、を
熱性が向上することが知られており、またＰＥＴを熱結
晶化させたものは耐熱性や剛性が顕著に向上することが
知られているが、このように配向結晶化され或いは熱結
晶化されたＰＥＴでは、ヒートシール温度が著しく高く
なって、容器素材の熱分解や熱変形を来すようになり、
またヒートシール部の冷却が困難になるという問題もあ
って、商業的なヒートシールが著しく困難なものとなる
。

このような問題は、ＰＥＴのみならず、樹脂の融点その
ものが高くしかも樹脂が分子配向により結晶化され、或
いは熱結晶化されている熱可塑性樹脂内面材の場合にも
同様に認められる。

従って５本発明の目的は、前記従来技術における上記欠
点が解消され、優れた低温ヒートシール性と耐熱性との
組合せとを有するヒートシール容器を提供するにある。

本発明の他の目的け、短時間の低温ヒートシールで安定
した高強度のシール部を形成することができ、しかもこ
のシール部がレトルト殺菌等の高温殺菌にも耐え得るヒ
ートシール容器を提供するにある。

本発明の更に他の目的は、容器そのものが耐熱性に仔れ
ていると共に、内容品がレトルト殺菌され或いは電子オ
ーブンやオーブントースタ−等で加熱調理されるときに
も、内容品への内面材の抽出等が顕著に抑制されるヒー
トシール容器を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、対となった包装材料をそれらの対向す
る両面でヒートシールして成るヒートシール密封包装容
器において、前記法装材料の少なくとも一方は、結晶状
態での融解温度が２００″Ｃ以上である熱可塑性樹脂か
ら成り且つ配向結晶化され或いは熱結晶化された内面層
を有し、且つ前記内面層のヒートシール部分ではヒート
シール而から内面層の厚み方向の途中に至る微小厚さで
実質上非晶質化乃至低結晶化された熱可塑性樹脂部分を
有することを特徴とする低温ヒートシール性のヒートシ
ール密封包装容器が提供される。

（作　用） 本発明のヒートシール蜜月包装材料は、対となった包装
材１′−１をそれらの対向する両面でヒートシールする
ことにより形成されているが、この包装材料の少なくと
も一方が次の内面層を有していることが顕著な特徴であ
る。先ず、この内面層は結晶状態での融解温度（示差走
査熱量計（ＤＳＣ）での結晶融解ピーク温度として求め
られる・・・Ｍｐｌが２００　’Ｃ以上、特に２００乃
至４００℃でなければならない。内面層樹脂の結晶融解
）品度を上記範囲に規定しているのは、容器内面層の耐
熱性の見地からであり、本発明の容器は、内容物が充填
された状態でレトルト殺菌等の加熱殺菌に賦され或いは
更に、内容物を充填した状態で電子オーブンやオーブン
トースタ−等による加熱調理に賦されるが、これらの加
熱時における熱変形、強度低下及び内容品の抽出乃至溶
出傾向を防止するためには、上記範囲の結晶融解温度を
有しなければならない。

次に、少なくとも内面層を構成する熱可塑性樹脂は結晶
性のものであり、しかも内面層は実際に配向結晶化され
或いは熱結晶化されていなければならない。配向結晶化
も熱結晶化も結晶化という点では同じであり、ただ前者
の場合には三次元的に結晶の異方性があるのに対して、
後者の場合には球晶のように、三次元的に結晶が等方性
である点でのみ相違する６本発明のヒートシール容器に
おける少なくとも内面層は、樹脂が高度に結晶化されて
いることにより、樹脂が非晶質である場合に比して、熱
的に安定な構造となっていて耐熱性が向」ニし、更に剛
性、耐クリープ性、ガスバリヤ性、耐抽出性等の容器に
要求される特性が向上するものである。熱可塑性樹脂の
結晶化の程度、即ち結晶化度は一般に密度法（密度勾配
管法による密度）により求めることができ、式、式中、
ρは測定樹脂試料の密度（ｇ／ｃｍ３１、ρ、は完全非
晶質の樹脂の密度（ｇ／ｃｍ３１、ρゎは完全結晶質の
樹脂の密度ｆｇ／ｃｍ３）、Ｘｃｖは測定樹脂試料の結
晶化度（％）である。

例えばＰＥＴの場合 ρ、　＝１．３３５　（ｇ／ｃｍ”） ρ、　＝１．４５５　（ｇ／ｃｍ’） の値を用いるのが一般的である。

で与えられる。本発明の容器においては、内面層の結晶
化度（ｘｃＪが２０％以上であれば、上記特性に関して
満足すべき結果かえられる。

ところで、内面層樹脂が上記した通り、高融点を有し且
つ高度に結晶化されている場合には、容器の耐熱性等に
関しては、きわめて満足すべき結果が得られるとしても
、ヒートシール性がきわめて悪くなり、ヒートシール強
度も満足すべきレベルには到底到達しないようになる０
本発明の容器は内面層のヒートシール部分に、ヒートシ
ール面から内面層の厚み方向の途中に至る微小厚さで実
質上非晶質化乃至低結晶化された樹脂部分を設けたこと
が第三の特徴でもあり、顕著な特徴でもある。即ち、実
質上非晶質化乃至低結晶化された樹脂部分をヒートシー
ル部に設けることにより、この樹脂の融点（Ｍｐ　）よ
りも低い温度、一般にＭｐ−１００°Ｃ乃至Ｍｐ−１０
°Ｃの温度でヒートシール可能となり、低温シールが可
能となるばかりではなく、シール強度が１．．５　Ｋｇ
７１５ｍｍ幅以上の高シール強度のヒートシール部を形
成し得ると共に、このヒートシール部は、例えば１２０
°Ｃで３０分間のレトルト殺菌にも十分耐え得るように
なる。実質上非晶質化乃至低結晶化された樹脂部分は、
ヒートシール面から内面層の厚み方向の途中に至る微小
厚さで設けることも重要であり、厚み方向全体にわたっ
て非晶質化乃至低結晶化されている場合には、ヒートシ
ール部が熱変形しまたシール強度やヒートシール部の耐
熱性が著しく低下するのに対して、本発明によれば、ヒ
ートシール部のヒートシール面に近接した厚み方向の一
部にのみ非晶質化乃至低結晶化部分を設け、厚み方向の
他の部分には配向結晶化乃至熱結晶化部分を残存させる
ことにより、上記の欠点なしに、低温シール性と易シー
ル性とを得ることができる。

非晶質化乃至低結晶化された樹脂部分の結晶化度は、微
小厚さで存在することから、前述した密度法（密度勾配
管法）で測定することは困難であり、樹脂の結晶化度に
依存する特性吸収バンドを利用してレーザーラマン法で
密度分布を測定し、この密度から前記式（１）に基づい
て結晶化度を算出する。例えば、ポリエステルの場合、
この特性１７３０ｃ＋ａ−’のピークであり、下記式式
中、Δν１／２は上記特性吸収ピークの半値幅（ｃｍ−
’　）であり、ｋｌ及びに２はこの樹脂について半値幅
を縦軸、密度を横軸とした検量線グラフから求められる
切片及び勾配である。

に基づいて密度（ρ）を求めることができる０本発明に
おける非晶質化乃至低結晶化部分は、結晶化度（ＸＣＶ
）が２０％以下であることが望ましい。

尚、本発明において内面層とは、内面層を含めた全体（
単層）が前述した融解温度を結晶化構造とを有する樹脂
で構成されていてもよいし、また積層構造体のうち、内
面層のみが上記樹脂で構成されていてもよいことを意味
するものである。

（発明の好適態様） 本発明のヒートシール容器の一例を示す第１−Ａ図及び
第１−Ｂ図において、この容器本体ｌは、カップ状（第
１−Ａ図）乃至トレイ形状（第１−Ｂ図）を有し、短い
胴部２、胴部下端に連なる閉塞底部３、及び胴部上端に
連なるヒートシール用フランジ部４を有している。この
容器本体ｌと別体にヒートシール蓋１２があり、ヒート
シール蓋１２と容器フランジ部４との間にヒートシール
による密封が行われる。

この具体例では、容器本体ｌは、全体が結晶融解温度（
Ｍｐ）が２００℃以上で且つ配向結晶化乃至熱結晶化さ
れた樹脂から成る。この容器本体ｌのヒートシール用フ
ランジ部４を拡大して示す第２図において、このフラン
ジ部４はヒートシール面５を有し、このヒートシール面
５からフランジ部４の厚み方向の途中に達するように、
微小厚さｄで実質上非晶質化乃至低結晶化された樹脂部
分６が設けられ、その下側には配向結晶化乃至熱結晶化
された樹脂部分７が存在する。実質上非晶質化乃至低結
晶化された樹脂部分６はヒートシールすべき部分（フラ
ンジ部の全体乃至一部）にのみ設けられ、樹脂容器ｌの
他の部分、例えば内面８は配向容器ｌの他の部分、例え
ば内面８は配向結晶乃至熱結晶化された樹脂から構成さ
れていることが理解されるべきである。

第１及び２図の容器は、前記樹脂単層から成る容器の例
であるが、この容器を多層積層構成の容器とすることも
でき、この多層容器の例を示す第３図において、この多
層容器１は、ガスバリヤ−性中間層９と樹脂製内外層１
０ａ及びｌＯｂとから成る。内外層のうち少なくとも内
層１０ａ、好適には両方の樹脂層１０ａ、ｆｏｂが本発
明の要件を満足する樹脂層から形成され、そのヒートシ
ール部分には、本発明における第２図に示したのと同様
なヒートシール部構造６．７が形成される。ガスバリヤ
−性中間層９としては、金属箔や後に述べるガスバリヤ
−性樹脂が使用される。

容器の他の例を示す第４図において、この容器は、対向
する２片のシート状包装材料１１ａ。

１１ｂが袋状に形成され、その周囲において、ヒートシ
ールされた袋状容器から成り、シート１１ａ、ｌｌｂは
やはり樹脂製内外層１０ａ、Ｊｏｂとこれらの間にサン
ドイッチされたガスバリヤ−性中間層とから成る。これ
らのシートｌｌａ。

１１ｂのヒートされる部分にも第２図に述べたのと同様
なヒートシール部構造６．７が形成される。

勿論、本発明においては、ヒートシール蓋１２（第１図
）も、第４図に示した積層構造とヒートシール部構造と
を有するものとし得ることが了解されるべきである。

本発明において、２００℃以上の結晶融解温度（Ｍｐ）
を有する結晶化可能な樹脂としては、ポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（
ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の二
塩基性芳香族カルボン酸とジオールとから誘導された熱
可塑性ポリエステルを挙げることができる。このポリエ
ステルは、その本質を損なわない範囲内で、イソフタル
酸、アジピン酸、デカンカルボン酸、コハク酸等の二塩
基酸や、ジエチレンルグリコール、トリエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ネオベンタンジオール等
のジオール類を含有し得るが、これらの共重合成分は酸
成分或いはジオール成分当り２０モル％以下の量で存在
するのがよい。用いるポリエステルは、一般に０．４乃
至１．８ｄｉ／ｇ、特に０．５乃至１．５　ｄｉ／ｇの
極限粘度［η］を有するのが好ましい。本発明の目的に
は、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。

内面層として用いる樹脂は、前記条件を満足する限りポ
リエステルに限定されない。例えば、ナイロン６、ナイ
ロン６．６、ナイロン６．８．ナイロン４．６等の脂肪
族ナイロン類：芳香族二塩基酸と脂肪族ジアミンとから
誘導されたポリアミド、例えばポリへキサメチレンテレ
フタラミド、ポリへキサメチレンテレフタラミド／イソ
フタラミド、ポリオクタメチレンテレフタラミド、ポリ
ブチレンテレフタラミド：脂肪族二塩基酸と芳香脂肪族
ジアミンとから誘導されたポリアミド、例えばポリキシ
リレンアジパミド、ポリキシリレンアジパミド二等が使
用される。これらのナイロン類は、９８％硫酸中、１．
０　ｇ／ｄｌの濃度及び２０℃の温度で測定した相対粘
度（ηｒｅｌ　）が１．６乃至３．５、特に２．０乃至
３．０の範囲内にあることが望ましい。

勿論、これらの樹脂は、単独で使用し得る他、前述した
条件を満足する範囲内で２種以上のブレンド物でも使用
し得るし、樹脂の改質の目的で、他の熱可塑性樹脂、熱
硬化性樹脂、結晶化用核剤、着色剤、充填剤、粉末乃至
繊維状補強剤、滑剤、アンチブロッキング剤、紫外線吸
収剤、酸化防止剤、熱安定剤を配合し得ることは当然で
ある。

前記樹脂から容器形成用素材への成形は、例えば押出成
形、射出成形、圧縮成形、中空成形、二軸延伸ブロー成
形、シート乃至フィルムからの圧空成形、プラグアシス
ト成形、張出成形、プレス成形、絞り成形、絞りしごき
成形等のそれ自体公知の任意の成形手段で行われる。

樹脂に対する配向結晶化は、前述した成形工程或いは成
形工程に続く延伸工程において、成形体を少なくとも一
軸方向に、好適には二軸方向に延伸して少なくとも一軸
方向に分子配向させ、必要によりこの分子配向を熱固定
することにより行われる。有効な延伸倍率は１面積倍率
で２乃至１５倍、特に３乃至１３倍のオーダーである。

熱固定は樹脂によっても相違するが、ポリエステルの場
合は、１５０℃以上、ポリアミドの場合は、１８０℃以
上の温・度で行うことが望ましい。

樹脂に対する熱結晶化は、容器形成用素材を、その樹脂
の結晶化温度に保持することにより行われる。結晶化温
度範囲は、用いる樹脂に固有のものであるが、一般にそ
の樹脂のガラス転移点ｌＴｇ１以上で、融点（Ｍ　ｐ　
）未満の温度であり、特にＴｇ＋２０℃乃至Ｍｐ−２０
℃の範囲が適当である。結晶化速度は、結晶化温度や核
剤の有無、更には結晶化雰囲気にも依存するが、一般に
は１乃至２分間の熱処理が適当である。結晶化の進行に
伴い、球晶が生長し、樹脂の透明性が失われ、白濁化が
進行するので、この変化によって熱処理の終点を知るこ
ともできる。

本発明の容器用素材は、図に示した通り、高融点及び高
結晶性樹脂と他の材料との積層体から成ることができる
０例えばこの積層体の製造に用いる金属箔や金属シート
としては、アルミニウム箔、鉄箔、鋼箔、ブリキ箔やア
ルミニウム板、前記筒と同様な表面処理鋼板等を挙げる
ことができ、この金属箔乃至シートと前記樹脂との積層
は、これらの間に必要により接着剤を介在させるか或い
は樹脂の熱接着性を利用して、押出コート法、ドライラ
ミネーション法、サンドイッチラミネーション法等で行
うことができる。

また、他の材料としては、高ガスバリヤ−性樹脂、例え
ば、エチレン−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニリ
デン共重合体、ハイニトリル樹脂、ハイバリヤー性ポリ
エステル、ハイバリヤー性ナイロン樹脂等を挙げること
ができ、この高ガスバリヤ−性樹脂との積層体は、共押
出成形法、共射出成形法等で直接容器形成用素材に成形
することによっても得られるし、また前述した各ラミネ
ーション法によっても得られる。

積層体の容器素材への成形及び配向結晶化乃至熱結晶化
は、前述した単層構造の容器素材の場合に準じることが
できるが、本発明によれば、高融点高結晶性樹脂の配向
結晶化や熱結晶化は任意の段階、例えば積層前、積層後
成形前、成形時或いは成形後の任意の段階で行い得るこ
とが了解されるべきである。

容器素材としては、内面被覆無継目絞り乃至絞りしごき
金属缶、プラスチック缶、カップ状容器、トレイ状容器
、ビン状容器、タンク状容器、可撓性パウチ、ヒートシ
ール蓋等が挙げられ、容器素材の一方または両方が本発
明で規定したヒートシール部構造を有することができる
。

本発明において、ヒートシール部分に存在する実質上非
晶質化乃至低結晶化された樹脂部分の厚みは、この部分
近傍における配向結晶化乃至熱結晶化樹脂層の厚みの１
乃至３０％、特に３乃至２０％、最も好適には５乃至１
０％の厚みを有するのがよい、即ち、非晶質化乃至低結
晶化部分の厚みが、上記範囲よりも小さければ、低温シ
ール性や易シール性が得難くなる傾向があり、上記範囲
を越えるとヒートシール部の耐熱性等が低下する傾向が
ある。前記部分の厚みは少なくとも１μｍ以上、特に２
μｍ以上であることが望ましい。

ヒートシール部に設ける実質上非晶質化乃至低結晶化さ
れた樹脂部分の幅は任意に変化させ得るが、一般にはｌ
乃至１０ｍｍ、特に２乃至６闘の幅であることが好まし
い。本発明によれば、ヒートシール幅が上記のように小
さい場合にも密封信仰性に優れたシール強度が１．５　
Ｋｇ／　１５ｍｍ幅のヒートシール形成し得ることが特
徴である。ヒートシール部の幅を５ｍｍ以下に抑制する
ことで易開封性ヒートシールを形成させることもできる
。勿論、非晶質化乃至低結晶化された樹脂部分は、ヒー
トシールすべき部分に一本として設けてもよく、また小
間隔をおいて複数本として設けてもよい。

内面層のヒートシールすべき部分に非晶質化乃至低結晶
化された樹脂部分を設けるには、配向結晶化乃至熱結晶
化された樹脂が表面から厚み方向の途中へのごく限られ
た部分が短時間の内に急激に融点以上の温度に加熱され
且つ加熱中止と共に結晶化温度よりも低い温度に急速に
冷却されるようにすればよい。

このような限定された急速加熱及び急速冷却には、例え
ば炭酸ガスレーザビームの走査照射を用いることができ
、この場合にはレーザビームの出力及び走査速度を変え
ることにより、非晶質化乃至低結晶化樹脂部分の厚みを
制御することができる。また、レーザビーム径を変える
ことによりその幅を制御することができる。更に限定さ
れた急速加熱及び急速冷却には、強制冷却された高周波
誘導加熱コイルと、ヒートシールパターンを有する導体
製型との組合せを用いることもできる。この場合には、
コイルへの通電により型が急速に加熱されて、これに接
触する樹脂の急速加熱が生じ、通電遮断により型を介し
て樹脂の急速冷却を生じる。かくして通電時間を制御す
ることにより厚みの制御が行われる。

本発明のヒートシール容器においては、それ自体公知の
ヒートシール機構、例えばホットプレート、インパルス
シール、誘導加熱シール、超音波シール、高周波誘導加
熱シール等を用いてヒートシールを行い得るが、いずれ
の場合においても高融点高結晶化樹脂の融点（Ｍｐ）よ
りも低い温度でヒートシールを行い得ることが顕著な特
徴である。

（発明の効果） 本発明によれば、対となった材料をそれらの対向する両
面でヒートシールするに際し、該材料の少なくとも一方
の少なくとも内面層を結晶融解温度が２００℃以上でし
かも配向結晶化乃至熱結晶化された樹脂とし、しかもこ
の内面層のヒートシール部分ではヒートシール面から内
面層の厚み方向の途中に至る微小厚さで実質上非晶質化
乃至低結晶化された熱可塑性樹脂部分を有するようにし
たことにより、低温ヒートシール性と耐熱性との組合せ
を有するヒートシール容器を提供できた。

この容器は更に、短時間の低温ヒートシールで安定した
高強度のシール部を形成することができ、しかもこのシ
ール部がレトルト殺菌等の高温殺菌にも耐えることがで
き、また容器そのものが耐熱性に優れていると共に、内
容品がレトルト殺菌され或いは電子レンジやオープンド
スター等で加熱調理されるときにも、内容品への内面材
の抽出等が顕著に抑制されるという利点を有する。

（実施例） 実施例１、比較例１．２．３ ポリエチレンテレフタレート（密度１．３４ｇ／ｃＩ１
１３、結晶化度３．３％、極限粘度０．６１、厚さ０．
７ｍｍ）から２１．０＋ｎｎ＋Ｘ　２１０ｍｍのブラン
クを切り出し、サーモホーミング成形法により外径８０
ｍｍ、内径６６ｍｍ、フランジ幅７ｍｍ、高さ３５ｍｍ
、滴注容量８５ｃｃの荒型容器を成形した。このときフ
ランジ部の密度及び結晶化度は、密度勾配管で測定した
ところ１．３７６　ｃｍ３．３４．２％であった。また
融解温度は、示差走査熱量計（Ｄ、Ｓ、］により昇漉ス
ピード２０℃／ｍｉｎで測定したところ２５５℃であっ
た。

次に、炭酸ガスレーザー発振装置（東芝■製、１．２に
Ｗ炭酸ガスレーザー発振装置、型式：　ＴＯ５ＬＡＳＥ
ＲＣＯ１２−ＰＳＳＢ　、方式：高速軸流形）を用い、
約１８ｍｍ径のレーザービームを焦点距離１．２７ｍｍ
の集光レンズよりデフォーカスビームとし、照射面上で
スポット径を約７．５ｍｍφにしたビームを得た。更に
、前述した荒型容器を周速度６０ｍ／ｍｉ口で回転させ
、その１回転に当る時間（約０．２２秒間）、出力２５
０Ｗのレーザービームを上記容器フランジ部に対し照射
した。

この容器フランジ部断面をミクロトームで切り出し、偏
光顕微鏡下で観察した。レーザービームの影響のない部
分は容器成形時での熱結晶化により白化しているのに対
し、レーザー照射部は透明であり照射部の識別は容易で
ある。ここでレーザー照射部と未照射部との違いを明ら
かにするため顕微ラマン分光装置を用い出力約８０ｍＷ
のＡｒレーザービームな１００倍の対物レンズによりシ
ボット径１ｇｍのビームに絞り、偏光顕微鏡下で透明に
見えた照射部断面の表層部分ならびに、レーザービーム
の影響がなく熱結晶化により白化している部分に照射し
、それぞれのラマン強度を測定した。更に１７３０ｃｍ
−’のカルボニル基の伸縮振動によるラマン強度が密度
と逆比例になる関係を利用し、前記（２）式より両者の
密度を求めた。

それぞれの密度ρ（ｇ／ｃｍ”　）と、この密度をｆｌ
１式に代入し求めた結晶化度Ｘ　ＣＶは第１表に示す通
りであり、レーザー照射部は低結晶化されているのがわ
かる。尚、（２）式により密度を求めるときに用いた切
片に１並びに勾配に２は以下の値を用いた。

ｋ　　　＝　　　１１４．３７ ｋ　　２＝−７５゜９５ 更に、偏光顕微鏡下でこのサンプルの断面写真を撮り、
写真からフランジ部樹脂の厚みに対してこのように低結
晶化された部分の厚み比を求めたところ約７％であり、
照射幅は約２ｍｍの円周状リングをなしていた。

また蓋材として、厚さ５０μｍの軟質アルミニウム箔の
プライト面に、オーバーコート材としてエポキシ・ユリ
ア系塗料を塗布し、２３０℃で６０秒間焼付けを行った
アルミニウム箔のマット面にアクリルジルコニウム系の
表面処理を行った後、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
と２核体成分から成るレゾール型フェノール・ホルムア
ルデヒド樹脂とを８０　：　２０の重量比で含有するエ
ポキシ・フェノール塗料（比重ｄ　＋　＝　１．２０ｇ
／ｃｍ”、固形分３０％）をグラビアコーターにて塗布
量が約４、０　ｍｇ／　ｄｍ”となるように塗布し、表
面をタックフリーにする目的で１２０°Ｃで６０秒間乾
燥させた。更にその上に共重合ポリエステル溶液を塗布
量が約９０　ｍｇ／　ｄｍ２になるように塗布し、塗料
を硬化させ、且つ共重合ボリエ又チル溶液中の溶剤を飛
ばす目的で２３０℃で６０秒間焼付けを行った。

このようにして作成した塗装材から、開封用つまみ部を
有する直径８５ｍｍの荒型の蓋材を打ち抜いた。

次に前記丸型容器内にクリームコーンスーブを充填温度
６５°Ｃ２充填１７０ｃｃで１００ケ充填し、前記蓋材
を第２表に示す条件でヒートシール時間１秒と２秒のサ
ンプルをそれぞれ５０ケずつヒートシールした。このと
きスープ液面からフランジ面までの間隔を測定したとこ
ろ約５ｍｍであった。このようにして充填シールした容
器１００ケの密封性能を調べるため、ヒートシール時間
別にそれぞれ１５ケを用いて、シールした蓋材の上に直
径７０ｍｍ、重さ２０にｇの円柱状のおもりを１分間置
き、内容物の漏れの有無を調べるという方法で耐圧縮試
験を行った。１５ケずつ（計３０ケ）のサンプルの内１
つも内容物が漏洩したものはなく、密封性は完全であっ
た。また、後ｌＯケずつ（計２０ケ）のサンプルのシー
ル部より、シール部に対し直角に１５ｍｍ幅の短冊を１
サンプルに対して４点、計４０点ずつ切り出し、短冊の
蓋材側を上のチャックに、カップの側壁を下のチャック
に挟み３００　ｍｍ７分の速度で上下に引っ張り、容器
内側からのヒートシール強度を測定し、平均値を求めた
。第２表にしめすようにＰＥＴの融点より６０℃も低い
２００℃でのヒートシールでも、容器本体と蓋材とのヒ
ートシール強度はヒートシール時間２秒で平均２．３　
Ｋｇ／１５ｎ＋ｎ＋であり、容易にビール剥離が可能で
あった。また、残り５０ケについて１２０℃で３０分間
レトルト殺菌処理を行った後、１５ケ（計３０ケ）につ
いては前記と同様の耐圧縮試験を、あと１０ケ（計２０
ケ）については容器本体と蓋材とのヒートシール強度を
同様な方法で測定した。ヒートシール強度はヒートシー
ル時間２秒で平均１．９　Ｋｇ／）５ｍｍであり、開封
部のつまみ部から蓋材を開封したところ、容易にビール
剥離が可能であった。

また、比較例１としてヒートシール部の結晶化度Ｘ　Ｃ
Ｖ＝　３７．２％で本発明で得られるような低結晶化部
を持たない容器１００ケにおいて、前記と同様の蓋材で
ヒートシールを試み同様な試験を試みた。レトルト処理
前においてもほとんどのサンプルから内容物の漏洩が認
められ、ヒートシール強度も２００℃、２秒で１．０　
Ｋｇ／１５ｅｍ程度の非常に低いものであった。更にレ
トルト処理後においては全てにおいて漏洩が認められ、
密封性を確保することはできなかった。

次に比較例２として比較例１で用いた容器に対し、蓋材
をＰＥＴの融点以上でヒートシールしすぐに表面温度を
１０℃に設定した冷却バーをシール部に押し当て急冷す
るという試験を試みた。この場合ヒートシール時のフラ
ンジ部の変形並びに、フランジ表面の発泡が激しくシー
ル強度は得られるのだが、ばらつきが激しく、また内容
物の漏洩も数個にわたって見られた。更にレトルト処理
後においても漏洩は見られ、密封性を確保することはで
きなかった。

更に比較例３として、ヒートシール部の結晶化度が３．
３％という熱結晶化されていない容器に対しても前述の
条件と同様のヒートシールを試みたが、シール強度は得
られるが、シール時にフランジ部の変形が激しい上にレ
トルト殺菌時に容器の変形も激しく容器の実用性並びに
、耐熱性に欠くものであった。これら比較例１．２．３
のヒートシール強度の結果も併せて第２表に示す。

実施例２、比較例４ 両面にクロメート表面処理層を有する７５ｕ、ｍの圧延
鋼箔の片面に２５μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタ
レートフィルム（密度１．４０ｇ／ｃｍ’結晶化度５４
，２％、融解温度２５５℃）を、エポキシ／フェノール
塗料を介したラミネート板を用い、そのもう一方の面に
黄色に着色されたエポキシフェノール系塗料を塗布した
後、２０５℃−１０分間オーブン中で塗料を硬化させた
。次のその鋼箔を、ブランク径φ１４０ｎｍのブランク
に打ち抜き、弾性体パンチを用いた絞り成形法によりフ
ィルムが容器内面側となるように、高さ３０ＩＩＩＩＩ
＋、外径７８＋ｎｍ、内径６５ｍｍ、コーナーＲ１ｍｍ
で、滴注容量が８５ｃｃであるフランジ部が外側にカー
ルされた丸型容器を成形した。このときフランジ部の密
度及び結晶化度は、ラミネート前のフィルムのそれとほ
とんど同じであった。

次に実施例１と同様の条件で炭酸ガスレーザーを容器フ
ランジ部に対し照射を行った。この照射部断面における
表層部の密度をレーザーラマン法で測定したところ、密
度は１．３４９　ｇ／ｃｍ３．結晶化度は１１．７％で
あった。この時に用いた切片ｋ　＋　。

並びに勾配に２は実施例１に用いた値を使用した。また
、フランジ部のフィルム厚に対する非晶質化された部分
の厚み比を測定したところ約８％であり、照射幅は約２
ｍｍの円周状リングを成していた。

更に、前記丸型容器１００ケにクリームコーンスーブを
充填し、実施例１で用いた蓋材を第３表に示す条件でヒ
ートシールを行い実施例１と同様な評価法でヒートシー
ル強度を測定した。ヒートシール時間２秒でヒートシー
ル強度は１．８　Ｋｇ７１５ｍｍであり、内容品の漏洩
は１ケもなかった。

また、レトルト殺菌処理を行い処理後の容器本体と蓋材
とのヒートシール強度を測定したところ、２．５　Ｋｇ
／ｌ、５ｍｍであり、開封用つまみ部から蓋材を開封し
たところ、容易にビール剥離が可能であった。また、こ
の時も漏洩は１ケもなかった。

比較例４としてレーザー照射を行っていない容器に対し
てのヒートシール強度も測定したが、シ−ル強度は１．
０　Ｋｇ／１５ｍｍにも満たず、レトルト処理時或いは
処理後の密封性を保持することはできなかった。

実施例３、比較例５ 両面にクロメート表面処理層を有する７５μｍの圧延鋼
箔の片面に黄色に着色されたエポキシフェノール系塗料
を塗布し２０５°Ｃで１０分間オーブン中にて塗料を硬
化させた塗装板のもう一方の面に２５　ｌｒ　ｍの二軸
延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（密度１．４
０ｇ／ｃｍ３．結晶化度５４．２％、融解温度２５５°
Ｃ）をウレタン系接着剤を介してラミネートし、５０℃
で３日間接着剤をキュアさせラミネート板を作成した。

そのラミネート板を、ブランク径φ１４０ｍｍのブラン
クに打ち抜き、弾性体パンチを用いた絞り成形法により
フィルムが容器内面側となるように、高さ３０ｍｍ、外
径７８ｍｍ、内径６５ｍｍ、コーナーＲ１ｍｍで、滴注
容量が８５ｃｃであるフランジ部が外側にカールされた
丸型容器を成形した。この時のフランジ部の密度及び結
晶化度は、ラミネート前のフィルムのそれとほとんど同
じであった。

次に実施例１と同様の条件で炭酸ガスレーザーを容器フ
ランジ部に対し照射を行った。この照射部断面における
表層部の密度をレーザーラマン法で測定したところ、密
度は］、、３４９　ｇ／ｃｍ３．結晶化度は１１７％で
あった。この時に用いた切片ｋ並びに勾配に２は実施例
１に用いた値を使用した。また、フランジ部のフィルム
厚に対する非晶質化された部分の厚み比を測定したとこ
ろ、約８％であり、照射幅は約２ｍｍの円周状リングを
成していた。

更に、前記丸型容器１００ケにクリームコーンスーブを
充填し、実施例１で用いた蓋材を第４表に示す条件でヒ
ートシールを行い実施例１と同様な評価法でヒートシー
ル強度を測定した。ヒトシール時間２秒でヒートシール
強度は１．８　Ｋｇ７１５ｍｍであり、内容品の漏洩は
１ケもなかった。

また、レトルト殺菌処理を行い処理後の容器本体と蓋材
とのヒートシール強度を測定したところ、２．４　Ｋｇ
／１５ｍｍであり、開封用つまみ部から蓋材を開封した
ところ、容易にビール剥離が可能であった。また、この
時も漏洩は１ケもなかった。

比較例５としてレーザー照射を行っていない容器に対し
てのヒートシール強度も測定したが、シール強度は１．
０　Ｋｇ／１５ｍｍにも満たず、レトルト処理時或いは
処理後の密封性を保持することはできなかった。

実施例４ 実施例１で用いたポリエチレンテレフタレートから成る
丸型密封容器のフランジ部に発振周波数４００　Ｋ　Ｈ
ｚ、発振出力５ＫＷの高周波発振器を用い、発振時間０
．３　ｓｅｃ　、加圧力５．３　Ｋｇ／ｃｍ２、加圧後
の押圧冷却時間０．３　ｓｅｃ　、電圧１１０Ｖという
条件で、テフロンコートを施した０、２４ｍｍのスチー
ル板を誘導加熱し、熱伝導により前記容器フランジ部の
改質を行った。この改質部所面における表層部の密度を
レーザーラマン法で測定したところ密度は１．３５２　
ｇ／ｃｍ３．結晶化度は１４．２％であった。この時に
用いた切片に、並びに勾配に２は実施例１に用いた値を
使用した。また、フランジ部樹脂の厚みに対してこのよ
うに低結晶化された部分の厚み比を測定したところ、約
５％であった。

更に、前記丸型容器１００ケにクリームコーンスーブを
充填し、実施例１で用いた蓋材を第５表に示す条件でヒ
ートシールを行い実施例１と同様な評価法でヒートシー
ル強度を測定した。ヒートシール時間２秒でヒートシー
ル強度は２．３に８７１５ｍｍであり、内容品の漏洩は
１ケもなかった。また、レトルト殺菌処理を行い処理後
の容器本体と蓋材とのヒートシール強度を測定したとこ
ろ、２．１　Ｋｇ／１５ｍｍであり、開封用つまみ部か
ら蓋材を開封したところ、容易にビール剥離が可能であ
った。また、この時も漏洩は１ケもなかった。

実施例５〜１０．比較例６ 実施例１において、炭酸ガスレーザーの照射出力を変え
ることで、非晶質部分の厚みを第６表に示すように変化
させたサンプルを各々作成した。

このサンプルのフランジ部断面をミクロトームで切り出
し非晶質部を偏光顕微鏡下で観察した。

比較例５に示すように出力２００Ｗ未満では、非晶質部
の観察は困難であり実施例１で用いたのと同様な蓋材で
容器本体とのヒートシールを試みたところ、シール強度
は非常に弱（密封性を確保することはできなかった。

また逆に、出力３５０Ｗ以上では実施例８〜１０に示す
ように非晶質部の厚み比はフランジ部熱結晶化樹脂層の
厚みに対し１３％以上の厚み比を有しているが、表面層
で発泡現象が起こってくる。そのため、ヒートシール後
の剥離強度が不安定となり好ましくない。

実施例５〜７のような照射条件で容器フランジ部に５〜
１０％程度の厚み比を持った非晶質部を作成すれば、表
面層の発泡もなく更に蓋材とのヒートシール強度も２．
３　Ｋｇ／１５　ｍｍと安定しており、耐レトルト性並
びに、その後のビール剥離も可能であった。また、レト
ルト処理前の照射部断面における表層部の密度ρ（ｇ／
ｃｍ”　）を実施例１と同様にレーザーラマン法で測定
したところ各サンプルとの多少のばらつきはあるがｐ　
＝　１．３５１　ｇ／ｃｍ’であり、結晶化度ｘｃ、ｖ
はＸ　ｃｖ”　１３．３％であった。

実施例１１ 厚さ１６μｍと２５μｍの二軸延伸ポリエヂレンテレフ
タレートフィルム（両者とも密度１．４０ｇ／ｃｍ３．
結晶化度５４．２％、融解温度２５５℃）を、ウレタン
系接着剤を用いて２０μｍのアルミニウム箔の両側にラ
ミネートした。

シールすべき部分は厚さ２５ＬＬｍのポリエチレンテレ
フタレートであるがその部分に実施例１と同様の条件で
炭酸ガスレーザーの照射を行った。

この照射部断面における表層部の密度をレーザーラマン
法で測定したところ、審度は１．３４９　ｇ／ｃｍ”　
、結晶化度は１１，７％であった。この時に用いた切片
に１．並びに勾配に２は実施例１に用いた値を使用した
。また、フィルム厚に対する低結晶化された部分の厚み
比を測定したところ、約８％であった。

次に照射した部分を向かい合わせ第７表に示す条件で外
周部３辺をそれぞれヒートシール時間別に５０袋ずつ、
計１００袋ヒートシールし袋状容器（パウチ）　　１３
０ｍｍＸ　１７０ｍｍを作成した。このパウチ１００袋
にクリームコーンスーブを実施例１と同じ条件で充填し
、開口端を外周部３辺をヒートシールしたときの条件と
同じ条件でヒートシールした。その後、１５袋ずつ（計
３０袋）実施例１と同様な耐圧縮試験を行い、内容物の
漏れを調べたが漏洩に至ったものは１袋もなかった。

更に後１０袋（計２０袋）から１袋につき４点、計４０
点、１５ｍｍ幅の短冊を切り出し、Ｔビール法により引
張速度３００　ｍｍ１分でヒートシール強度を測定し平
均値を求め結果を第７表に示した。

さらに、残り５０袋のパウチを１２０℃で３０分間レト
ルト殺菌処理を行い前記と同様の耐圧縮試験並びに、ヒ
ートシール強度を測定し、結果を併せて第７表に示した
。またレトルト処理後、シール部の破損は全く認められ
ず、密封性は完全であった。

また、低結晶部分を持たない積層シートでパウチを作成
しようとしたが、融解温度以下ではポリエチレンテレフ
タレート同士の接着は非常に弱く、パウチの作成が困難
であり、レトルト処理前後において耐圧縮試験並びに、 の測定は不可能であった。

ヒートシール強度

【図面の簡単な説明】

第１−Ａ図及び第１−Ｂ図はそれぞれ本発明の容器のカ
ップ状形状のもの及びトレイ形状のものを示す斜視図で
あり、 第２図はヒートシール用フランジ部を拡大して示す断面
図であり。 第３図は多層容器の一例を示す断面図であり、第４図は
多層容器の他の例を示す断面図である。 １は容器または容器本体、２は胴部、３は底部、４はヒ
ートシール用フランジ、５はヒートシル面、６は非晶質
化乃至低結晶化樹脂部分、７は配向結晶化乃至熱結晶化
部分、８は内面、９はガスバリヤ−性中間層、１．Ｏａ
、ｌＯｂは内外層、１２はヒートシール蓋を示す。 ＄１−Ａ図 ＄１−Ｂ図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）対となった包装材料をそれらの対向する両面でヒ
   ートシールして成るヒートシール密封包装容器において
   、 前記包装材料の少なくとも一方は、結晶状態での融解温
   度が２００℃以上である熱可塑性樹脂から成り且つ配向
   結晶化され或いは熱結晶化された内面層を有し、且つ前
   記内面層のヒートシール部分ではヒートシール面から内
   面層の厚み方向の途中に至る微小厚さで実質上非晶質化
   乃至低結晶化された熱可塑性樹脂部分を有することを特
   徴とする低温ヒートシール性のヒートシール密封包装容
   器。