JPH0340694B2 - - Google Patents

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JPH0340694B2
JPH0340694B2 JP58008006A JP800683A JPH0340694B2 JP H0340694 B2 JPH0340694 B2 JP H0340694B2 JP 58008006 A JP58008006 A JP 58008006A JP 800683 A JP800683 A JP 800683A JP H0340694 B2 JPH0340694 B2 JP H0340694B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、延伸配向されたプラスチツク材料層
を含有する２つの積層材料を互いに接合する方法
および該方法により接合封止されたプラスチツク
材料のケーシングに関する。
包装に関連して、良好な機械的特性のポリエス
テル材料が使用され、この特性が積層材料を延伸
配向させることでかなり改善されることは周知で
ある。例えば、加圧内容物（ビール、清涼飲料
等）を収容する包装体のように、材料の良好な引
張り強さ特性を完全に利用するためには、該材料
を２軸延伸、すなわち互いに直角な２方向に延伸
させ、もつて内容物によつて生じる引張り応力を
吸収するように該材料を完全利用する必要があ
る。該材料の延伸配向は、相互に直角の２方向へ
同時にまたは別個の２操作のいずれかで70℃から
90℃の温度において該材料を伸張させることで得
られる。かかる操作により、目的とする分子の配
向性と、かなり改善された引張り強さ能力とに加
えて、伸張に比例して材料の厚さが減少する。２
軸延伸ポリエステル材料における通常の延伸は、
相互に直角の２方向で４倍から５倍の材料の伸張
を生じさせ、これは、16倍から25倍の材料の表面
積拡大に相当する。ポリエステル材料の引張り強
さ特性がかなり改善されると同時に、ポリエステ
ル材料の結晶化が生じ、この結果、該材料はヒー
トシール不能となる。該材料が加熱されると、該
材料が延伸前の形状に復帰しようとする代りに該
材料の縮みが生じる。この特性、即ち、延伸され
たポリエステル材料のヒートシール不能なことは
該材料を包装体の製造に使用する可能性を著しく
制限し、該材料は、ブロー成形または深絞り成形
によつてのみ成形されるとともにシール接合を含
まない包装体の包装分野に主として使用されてい
る。
しかしながら、近年、材料がほとんど結晶化せ
ず、更に正確には、部分的にわずかの結晶化を伴
つて、かなりな程度まで延伸可能な変性ポリエス
テル材料が製造されている。かかる変性ポリエス
テルは一般にPETGと呼ばれるグリコール変性ポ
リエステルである。該グリコール変性ポリエステ
ルは、好ましくは、同時押出し成形操作で通常の
ポリエステル材料に容易に積層可能であり、該材
料が非常に近い同族であるため、ポリエステル層
とPETC層との間に得られる付着は非常に良好で
あり、積層された２層を分離することは殆んど不
可能である。該積層材料を延伸すると、ポリエス
テル層は結晶化するが前記変性ポリエステル層
（PETG層）は著しく一層ゆつくりと結晶化し、
少くとも20倍から25倍の延伸までヒートシール可
能である。これは延伸された積層材料もヒートシ
ール可能なことを意味するが、このとき、材料の
加熱が加熱領域の縮みをもたらす問題が発生す
る。原則として、加熱およびシール操作中に、材
料が密接押圧状態に保持されて材料の縮み運動を
不可能にするならば、前記縮みが防止可能である
が、その代りに、加熱領域での延伸配向が喪失
し、従つて、該材料は、この領域でその強度を失
う。
従つて、望ましいことは機械的に丈夫であり、
しかも、積層材料が加熱により縮んだりまたは分
子配向を喪失したりすることなく接合できること
である。
本発明は前述した問題を解決する接合体を形成
する方法を提供する。本発明によればグリコール
変性ポリエステルの表面材料層を備えた配向延伸
ポリエステルの積層材料の接合方法において、溶
融グリコール変性ポリエステルの細長い押出スト
ランドを１または複数の前記積層材料に付着さ
せ、前記溶融ストランドから接合しようとする前
記材料層の接合面に熱が伝達される時に、前記溶
融ストランドを前記材料層の間に取入れながら押
圧しもつて前記材料層の接合面と前記溶融ストラ
ンドとの間を融着させることを特徴とする方法が
与えられる。
次に、本発明の幾つかの実施例を図面を参照し
て説明する。
第１図は、ポリエステルの中心層２とグリコー
ル変性ポリエステル（PETG）の外側層３とから
成る積層材料のシートないしウエブ１の一部を概
略的に示す。この積層材料は、好ましくは、同時
押出し成形で製造され、即ち、これらのプラスチ
ツク材料は、溶融されて、管状ダイまたはスロツ
ト付きダイによつて高圧で押出される前に溶融プ
ラスチツク層として接合される。プラスチツク材
料が押出機のダイから押出される前に既に溶融状
態で接合されるために、異なる層間の界面領域で
密接な融合が生じ、該積層材料の各プラスチツク
材料は非常に近い同族であるため、押出し操作後
に層間を分離するのが殆んど不可能なように積層
材料内で互いに接合する。
実際上、第１図の同時押出された積層材料は、
１mm乃至５mmの厚さを有し、その引張り強さを増
大させるために、第１図の矢印で示すように、互
いに直角な２方向に延伸配向される。両方向に４
倍から５倍までも（極端な場合には、更に大き
く）拡大できるかかる延伸配向によつて材料の厚
さが減少するとともに材料の表面積が対応して増
大する。かかる延伸を70℃から90℃の温度で実施
するならば、材料の分子が配向し、そのため材料
の伸張性が減少すると同時に、材料の引張り強さ
がかなりな程度まで増加する。
かかる分子配向は、材料を最初に一方向へ次
に、別の方向へ引張る２段階の操作によるか、ま
たは特別構成の機械を使用して幾つかの異なる方
法で実施することができ、第１図の積層材料のウ
エブないしシートは側縁に沿つて、チエーンに取
付けられたジヨーに固定され、これ等のジヨー
は、一方においては、引張りチエーン上で連続的
に互いに関して運動し（ジヨー間の距離が増加す
る）、他方においては引張りチエーンが発散運動
し、その結果、該積層材料は互いに直角な２方向
に同時に伸張される。ポリエステル材料が、非配
向状態でさえも、丈夫で良好な引張り強さを有し
ているため、５mmの厚さの材料の配向延伸に対し
ては非常に大きな引張り力が必要である。
かかる配向延伸後に、第２図に示す非常に薄い
積層材料が得られる。この積層材料では、中心層
２′が強く配向されて結晶化し、グリコール変性
ポリエステルの外側層３′はその非晶組織をほぼ
維持し僅かな程度にのみ結晶化する。しかしなが
ら、これらのグリコール変性ポリエステルの外側
層３′もまた配向延伸の間に結晶化させることが
できるが、もし配向延伸を25回以上強制実施すれ
ば外側層３′のヒートシールに関して問題が生じ
る。
上述したように、グリコール変性ポリエステル
の外側３′がその非晶組織を殆んど維持し、従つ
て、ヒートシール可能であつても、該積層材料を
ヒートシールすることは困難である。この理由
は、配向された材料が加熱の際に縮んで配向性、
従つて強さを失うためである。しかしながら、も
し加熱がグリコール変性ポリエステルの外側層
３′に制限され、ポリエステルの中心層２′が配向
力を除去される程度まで加熱されなければ、ヒー
トシールの実施は可能である。しかしながら、グ
リコール変性ポリエステル層３′は配向延伸後に
非常に薄くなるので該層の局部的加熱の実施は困
難である。熱風または熱輻射による局部加熱はシ
ールに充分なエネルギ量を供給するのに不充分で
あることが知られており、供給された熱は配向延
伸された結晶質の隣接ポリエステル層２′へ拡散
し、その結果、配向延伸力が解除される。
しかしながら、第３図に示される本発明の方法
によつて効果的に作用することが知られた。第３
図によると、第２図に示される２軸配向延伸積層
材料のウエブ１′に押出機４のダイから押出され
るグリコール変性ポリエステルのストランド５が
取付けられる。この溶融プラスチツクストランド
５は第２図に示される積層材料の第２ウエブ１′
で密着され、２つの積層材料はこれらの間に溶融
プラスチツクストランド５を取入れながら一対の
冷却ローラ６の間で押圧される。プラスチツクス
トランド５の熱含量が積層材料１′の両側にある
グリコール変性ポリエステルの層３′を加熱する
のに充分であり、かつ該層３′の表面を充分に加
熱して該層３′と押出されたストランド５との間
を融着させるように該ストランド５の寸法を適合
させうることが知られた。溶融プラスチツクスト
ランド５は層３′の隣接部分を加熱溶融するが、
固定される時には冷却されて層３′の溶融面部分
と一体化する。この接合固定は冷却ローラ６によ
つて実施され、該ローラは積層材料の外側を効果
的に冷却し、もつて熱が配向延伸されたポリエス
テルの中心層２′中に拡散して、配向延伸力が除
去される90℃乃至100℃以上に該層２′を加熱する
のを防止する。押出されたプラスチツクストラン
ド５の温度は約300℃にして、大抵の場合、スト
ランド５の巾は３mm乃至10mmにして、厚さは該ス
トランドが接合される材料層よりも僅かに大きく
なければならず、約100μｍ乃至500μｍ、好まし
くは300μｍであることが知られた。
ストランド５の熱含有量を積層の厚さに適合さ
せ、加圧ローラとしても同時に作用する冷却ロー
ラ６で積層材料を外部から冷却することによつ
て、層３′の表面を溶融しながらも、配向延伸力
が解除される程度まで分子配向ポリエステルの中
心層２′を加熱することなく、該層３′の表面を溶
融するに充分な熱量を該層３′に供給するのが可
能である。
加圧内容物（ビール、清涼飲料等）の容器の製
造において、第２図の延伸配向された積層材料を
円筒形ケーシングに成形することが望ましく、こ
のとき、ケーシング材料の重合端縁部分間の接合
に強度を持たせることが重要である。第４図の実
施例によれば、定常状態において、比較的高い温
度で４Kg／cm2以上のケーシング内部の圧力（即
ち、ビールおよび清涼飲料の包装容器に対して与
えられる要件）に耐えるシール接合を形成可能な
ことが判明した。第４図に示されるケーシング８
の重ね接合は、第３図に示される２つの積層材料
の接合と同様な原理で達成される。ケーシング８
が第２図に示される形式の材料を含有することが
前提条件であるが、第２図の材料は、勿論、良好
なガス障壁を備えるようにさらに別の層、例え
ば、アルミニウム箔、サラン（ポリ塩化ビニリデ
ン）等を補足することもできる。第４図の実施例
によると、外側がグリコール変性ポリエステルか
ら成る２軸配向ポリエステル積層材料のシートな
いしウエブがチユーブに成形され、シートないし
ウエブの長手方向端縁が相互に重ねられる。この
重ね操作の直前に、グリコール変性ポリエステル
（PETG）のプラスチツクストランド１０が１つ
の端縁領域１２へ押出され、次に、ケーシング８
がこの端縁領域１２において冷却された１対の加
圧ローラ９の間で直接に押出されて該ローラが積
層材料の外側プラスチツク層を冷却するとともに
溶融プラスチツクストランド１０からの熱がグリ
コール変性ポリエステルの接合層に伝達され、該
層は強いシール接合を形成するようにストランド
１０と融合する。形成されたケーシング８の一端
は種々な態様に閉止することができ、内容物を充
填された後に他端が閉止される。本発明によつて
製造されたケーシングは長手方向接合部が破断さ
れることなく大きな圧力に耐え、その上、製造費
が安価であることが判明した。本発明によればシ
ール接合部が包装体の一部になるために、配向延
伸されたポリエステルを使用した包装体形状の選
択が非常に大きな自由度を有する。この結果、本
発明は改良された加圧内容物用包装体を安価で製
造することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、グリコール変性ポリエステル層の両
側に組合わせたポリエステル層を含有する同時押
出し成形された非延伸積層材料の部分的な斜視
図、第２図は２軸延伸配向された後の第１図の積
層材料の部分的な斜視図、第３図は押出し操作に
よつて付着されるプラスチツク材料のストランド
の助けにより第２図の延伸配向された積層材料の
ウエブを同種のウエブと接合させるための概略
図、第４図は第２図の分子配向された積層材料の
ウエブないしシートからケーシングを製造するた
めの概略図である。 １′……２軸延伸配向された積層材料、２′……
延伸された中心層、３′……グリコール変性ポリ
エステル層、８……ケーシング、１０……グリコ
ール変性ポリエステルのストランド、１２……端
縁領域。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ グリコール変性ポリエステルの表面材料層
    ３′を備えた配向延伸ポリエステルの積層材料
    １′の接合方法において、溶融グリコール変性ポ
    リエステルの細長い押出ストランド１０を１また
    は複数の前記積層材料１′に付着させ、前記溶融
    ストランド１０から接合しようとする前記材料層
    ３′の接合面に熱が伝達される時に、前記溶融ス
    トランド１０を前記材料層３′の間に取入れなが
    ら押圧しもつて前記材料層３′の接合面と前記溶
    融ストランドとの間を融着させることを特徴とす
    る方法。 ２ 接合操作の間に、前記積層材料１′の外側か
    ら冷却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。 ３ 前記押出されたストランド１０の巾が３mm乃
    至10mmにして、厚さが100μｍ乃至500μｍ、好ま
    しくは、300μｍ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 ポリエステルの中心層２′と、グリコール変
    性ポリエステルの外側層３′とを含有する２軸配
    向延伸積層材料１′のケーシング８において、該
    積層材料１′の２つの重合端縁１２がグリコール
    変性ポリエステルの細長い間挿ストランド１０に
    よつて相互に接合された長手方向シール接合部を
    有し、該間挿ストランド１０が該積層材料１′の
    前記グリコール変性ポリエステルの外側層３′と
    の表面融合により該積層材料の接合部に封止され
    ることを特徴とするケーシング８。
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