JPS58166013A - 積層材料の接合方法およびケーシング - Google Patents

積層材料の接合方法およびケーシング

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JPS58166013A
JPS58166013A JP58008006A JP800683A JPS58166013A JP S58166013 A JPS58166013 A JP S58166013A JP 58008006 A JP58008006 A JP 58008006A JP 800683 A JP800683 A JP 800683A JP S58166013 A JPS58166013 A JP S58166013A
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polyester
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laminated material
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Tetra Pak Developpement SA
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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】 本発明は、−緒に方向性付は伸張された樹脂材料層を有
する２つの積層材料を一体に結合する方法と、鋏方法に
より一体く結合される樹憎材料のケーシングに関する。
包装に関連して、嵐好な機械的特性のポリエステル材料
が使用され、更に、鋏材料が、積層材料を方向性付は伸
張することでかなり改善可能なことは公知である。例え
ば、加圧内容物（ピール。
清涼飲料等）を収容する包装で、腋材料の良好な引張り
強さの特性を完全に利用するには、該材料は、内容物に
よって生じる引張り応力を吸収する様に咳材料の完全な
利用が行われる如く２軸方向で、即ち、相互に直角の２
方向で、方向性を与えられねばならない。該材料の方向
性は、相互に直角の２方向へ同時に、または別個の２操
作のいづれかで７０℃から９０℃の温度に３いて該材料
が伸張されることで得られる。この手順により、意図さ
れた分子の方向性と、かなり改善された引張り強さの容
量とに加えて、伸張に比例する材料の厚さの低減も得ら
れる。２軸方向性ポリエステル材料での通常の方向性付
は伸張は、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、熱クール不能である。
鋏材料が加熱されるとき、鋏材料が方向性付は伸張の以
繍に持っていた形状に戻る如く努めるｄｌｌｉｌｉＫそ
の代りに腋材料の縮みが生じる。この特性、即ち、方向
性付きのポリエステル材料が熱シール不能なことは、包
装の製造に膣材料を使用する可能性を著しく制限し、該
材料は、！ロー成形または深絞りによってのみ成形され
如何なるシール継手を４含まない様な包装の分野に主と
して使用された。
しかしながら、近年、材料の如何なる結晶化もなしに、
または更に正確には、部分的な結晶化のみを伴い、かな
りな程度に伸張可能な改質ポリエステル材料が製造され
た。皺改質＆　リエステルは、一般にＰＩＩＣＴＧで表
わされるグリコール改質ポリエステルである。該グリコ
ール改質ポリエステルは、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
、鋏材料が非常に類似しているため、ポリエステル層と
ＰＥＴＧ層との間に得られる付着は、非常に良好である
ので、積層された２層を分離することは、殆んど不可能
である。諌積層材料が方向性付は伸張されるとき、ポリ
エステル層は、結晶化され、一方、改質ポリエステル層
（ＰＢｒ３層）は、著しく一層ゆっくり結晶化し、少く
とも２０倍から２５倍の方向性付は引張まで熱シール可
能Ｃある。これは、方向性付は伸張された積層材料３熱
シール可能なことを意味するが、このとき、材料の加熱
が加熱された領域の縮みをもたらすことの問題を発生す
る。
この縮みは、原理的に、加熱およびシールの操作の一１
材料の縮み運動を不可能にする如く材料が一体°に強く
押圧されて維持され＼ば、防止可能であるが、その代り
に、加熱された領域での方向性付けが喪失され、従って
、該材料は、この領域ではその強さを失う。
従って、所望なものは、機械的に丈夫であり、しかも、
積層材料が縮むかまたは分子の方向性を喪失する如く加
熱されることなしに実ｍ可能な一体の結合である。
本発明は、帥ｉ問題を解決する一体の結合の実施方法を
明示し、本発明の該方法は、一体に結合する如く意図さ
れる材料層を構成するものと同一または同様な鑞式の溶
融樹脂材料の細紐が、意図される結合領域に沿い積層材
料の１つまたは両賞に付着され、一体に結合される如く
意図される２つの材料層が、樹脂材料の前記溶融縁をそ
れ等の間に吸収する際に結合領域に沿い一体に押圧され
、従って、該樹脂紐から一体に結合される如く意図され
る材料層の結合面へ熱が伝遣されるとき、材料の一体の
融合が、鋏面と付着される樹脂紐との間に生じることを
特徴とする。
本発明の幾つかの実施例は、添付図面を参照してＦ記に
説明される。
１４１図では、ポリエステルの中心層２と、所謂グリコ
ール改質ポリエステル（Ｐ］１ｅＴＧ　）の外側層３と
から成る積層材料のシートないしウェブ１の一部が図式
的に示される。この材料は、−緒の押出し成形ないし所
謂同時押出し成形で好ましくは製造され、即ち、皺樹脂
材料は、溶融されて、管状れる以前に溶融樹脂層として
一体く結合さ杵る。
押出機のブイを介して絞り出される以前に既に溶融状態
で一体に結合される樹脂材料により、異なる層の間の界
面領域での一体の密な融合が得られ、積層材料に包含さ
れる樹脂材料は、非常に近く類似しているため、押出し
操作後に層を分離するのが殆んど不可能な態様に積層材
料で相互に組合わされる。
実録上、第１図による同時押出しの材料は、１腸から５
８の厚さを有してもよく、その引張り強さ容量を増大す
る如く、５１１１図に矢印で示す様に相互に対して直角
の２方向で方向性付は伸張される０両方向で４倍から５
倍までも（極端な場合には、更に多く）押圧されてもよ
いこの方向性付は伸張は、材料の厚さを低減し、材料の
表面を対応する程度に増大する。絞りが７０℃から９０
℃の温度で実施され＼ば、材料の新組分子の方向性付け
が得られ、これは、材料の伸張性が低減すると同時に、
材料の引張り強さがかなりな程度まで増加することを意
味する。
該分子の方向性付けは、材料が最初に一方向へ引張られ
た後、他の方向へ引張られる２段階の操作によるか、ま
たは特別に構成される機械の扶助によるかのいづれかで
幾つかの異なる方法で実施０ＴＩＩ！であり、鋏機械に
より、第１図の積層材料のウェブないしシートは、チェ
ーンに配置されるジョーでその横方向端縁に沿い固定さ
れてもよく、これ等のジョーは、一方では、引張りチェ
ー／の連続的なジョーが相互に対して移動しくジョー関
の距離が増加する）、引張りチェーンが広がる態様で可
動であり、その結果、骸材料は、相互に直角の２方向で
同時に伸張される。ポリエステル材料が、非方向性付は
状態でさえも、丈夫で良好な引張り強さ容量を有してい
るため、非常に大きい引張り力は、５％の様な厚さの材
料の方向性付は伸張に必要である。
方向性付は伸張の後、１１２図によるかなり薄い材料が
得られる。この積層材料では、中心層２′は、強く方向
性を付けられて結晶化され、一方、グリコール改質ポリ
エステルの外側層３′は、その非結晶組織をは′ｉ維持
し、僅かな程度にのみ結晶化される。しかしながら、こ
れ等のグリコール改質ポリエステルの外側層３′は、方
向性付は伸張の際に正に結晶化され、方向性付は伸張が
２５倍以上に強制されＳば、問題は、□層３′の熱シー
ルについても生じる。
上述の如く、グリコール改質ポリエステルの外側層３′
がその非結晶組織を殆んど維持し、従って、熱シール可
能であっても、該材料を熱シールすることは、困−であ
る、これの理由は、方向性を付けられた材料が、加熱の
際に縮み、その方向性を喪失し、従って、その強さを失
うためである。しかしながら、加熱がグリコール改質ポ
リエステルの外側層３′に制限されていれば、即ち、ポ
リエステルの中心層２′が方向性応力を除去されるＳ度
まで加熱されなければ、シールを実施することは、可能
である。しかしながら、グリコール改質ポリエステル層
３′の腋局部加熱は、方向性付は伸張後の層３′がその
厚さを著しく低減されるため、実施するのが困難である
。熱風または熱輻射による局部加熱は、不充分なことが
判明し、シールに充分なエネルヂの量を供給する如く供
給された熱は、結合される方向性付は伸張された結晶質
のポリエステル層２′へ拡散し、その結果、方向性付は
応力は、除去される。
しかしながら、効果が判明した方法は′、８３図に示さ
れる本発明の方法である。１ＩＫ３図によると、第２図
に示される層成の２軸の方向性付は積層クエｆ１　／は
、押出機４のダイから押出されるグリコール改質＆　リ
エステルの紐５を塗布される。溶融樹脂紐５は、８２図
に示される置弐の積層材料の第２ウニｆ１′で直ちに被
われ、次に、２つの積層材料は、溶融樹脂紐５をその間
に吸収する際、冷却ローラ６の間で一体に押圧される。
樹脂紐５０寸法は、皺紐の熱含有量が積層材料１′の外
側に位置するグリコール改質ポリエステルの表面層３′
を加熱するのに充分であり、該積層材料の層３′の表面
の加熱が著しく大きいため、層３′と押出された紐５と
の間の一体の融合が得られる様な態様に、適合可能なこ
とが判明した。溶融樹ＩＩｌ紐５は、端融する如く層３
′の結合部分を加熱する間、安定化される際に冷却され
、層３′の溶融面の部分と一体く固化する。−合のこの
安定化は、冷却ローラ６で得られ、皺ローラは、その上
、材料の外側を効果的な態様で冷却し、その結果として
、熱が方向性付は伸張ぼりエステルの中心層２′中に拡
散して、方向性応力が除去される９０℃から１００℃よ
り上に該層２′を加熱するのを防止する。押出された樹
脂紐の温度は、約３００１）でもよく、大抵の場合には
、紐の巾は、３勝から１０腸でなげればならず、紐の厚
さは、紐５が組合わされる積層材料の層よりも僅かに大
きくなければならないことが判明した。
積層される層の厚さに紐５の熱含有量を適合させ、加圧
ローラとしても同時に作用する冷却ローラ６Ｃ積層材料
な外部から冷却することにより、シール層３′の表面を
溶融する故に、方向性応力が除去される様な４１度まで
分子方向性付きぼりエステルの中心層２′を加熱するこ
となく、層３′の表面を溶融する如く層３′に熱の充分
な量を供給するのが町ｗＡＱある。
加圧内容物（ビール、清涼飲料等）の容器の製造に関連
して、８２″′図゛の方向性付き伸張の積層材料な円筒
形ケーシングＫＩ！を形することが望ましく、このとき
、大きな要件は、ケーシング材料の重なる端縁部分間の
継手の強さく与えられる。第４図により、比較的高い温
度の定常状態で４１１Ｐ／Ｃ−”以上のケーシング内部
の圧力（即ち、ビールと、清涼飲料との包装容器に与え
られる要件）に耐えるシール継手を形成可能なことが判
明した。第４図に示されるケージング８０重ね継手は、
第５図に示される２つの積層材料の一体の結合と原理的
に同様な態様で作られる。ケーシング８が＠２図に示さ
れる温式の材料を有することは、前提条件であるが、第
２図の材料は、勿論、喪好ながス障壁を得る如く別の層
、例えば、アル１ニウム箔、サラン（ｘｌｆり塩化ビニ
リデン）等を補足されてもよい。第４図によると、外側
がグリコール改質ポリエステルから成る２軸方向性付け
＆　ＩＪエステル積層材料のシートないしウェブは、チ
ューｆＫ成形され、このとき、シートないしクエデの長
手方向端縁は、相互に重ねられる０重ね操作の直前に、
グリコール改質ポリエステル（ＰＩＩＣＴＧ　）の樹脂
紐１０は、１つの端縁領域１２へ押出され、次に、ケー
シング８の端縁領域１２は、冷却された加圧ローラ９の
間で一体Ｋｔｉ嬢に押圧され、該−一部は、積層材料の
外側ＫｊＪわれる樹脂屑を冷却し、−万、溶融樹脂ｊ１
１０からの熱は、グリコール改質ポリエステルの結合層
に伝達され、該層は、強いシール結合を形成する如く紐
１０と一体に融合する。形成されるケーシング８は、種
々な態様で一端を閉じられてもよく、内容物を充填され
た後、他端を閉じられる。本発明によって製造されたケ
ーシングは、長手方向の継手が破断されることなく大き
な圧力に耐え、その上、製造するのに安価Ｃあることが
判明した。本発明を実施することにより、著しく大きな
自由さは、シール継手が作られる包装の一部になり得る
ため、方向性付は伸張ポＩＪ　エステルの利用による包
装構造の選択のａｌｌ得られ、この結果、本発明は、改
良され一層安価な加圧内容物用包装の創作に寄与する。
【図面の簡単な説明】
４１図はグリコール改質ポリエステルの層を両側に組合
わされるポリエステルを有し同時押出し成形されるが方
向性付は伸張されない積層材料の部分的な斜視図、第２
図は２軸の方向性付は伸張後の８１図の材料の部分的な
斜視図、第３図は押出し１楊で付着される樹脂材斜縁の
扶助により第２図の方向性付は伸張材料のウニ！が同様
な種類のクエ！に一体に結合されるｌＷｍの図式的な図
、第４図は第２図の分子方向性付は積層材料のクエデな
いしシートからケーシングな製造する態様の図式的な図
、ＩＸ　Ｓ　ａ図、第５ｂ図は第２図の型式の２軸方向
性付は伸張材料における２つの材料シートないし材料９
１７間に重ね１手が得られる態様の図を示す。 １′・・・・・・２軸方向性付は積層クエ！２′・・・
・・・方向性付は中心層 ３′・・・・・・グリコール改質＆　１７エステルの外
側層８・・・・・・ケーシング １０・・・グリコール改質ポリエステルの樹脂紐１２・
・・端縁領域 代理人　　浅　村　　皓 手続補正書（自船 昭和５８年タ月６日 特許庁長官殿 １、事Ｐｌ＝の表示 昭和５８年特許願第８００６　　９ 該方法によるケーシング ３、補＋１：をする者 事１’ｔとのｌ５ｌ１区　特許出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和　　年　　月　　日 ６、補＋１：により増加する発明の数 ７、補ｎミの対象 手続補正書 ＩＩＢ　１０５Ｂ　’ｌ−４月７′７′口特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第　８００６　　号 ２、発明の名称 積層材料の一体の結合方法と 該方法によるケーシング ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和　　年　　月　　日 ６、補正により増加する発明の数 ７・補正０対象　　　ｖｉｔ、、、）工、）よヶ説、。 （１）　　昭和５８年４月６日付手続補正書と共に提出
した明細書嬉１５頁１１８行より＃１１１行の「、第５
ａ図、・・・・・・態様の図」を削除する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （リ　方向性付は伸張の＊＊材料層（２’、　３’）を
    有する積層材料（１′）を一体に結合する方法において
    。 一体に結合する如く意図される材料層（３′ンを構成す
    るものと同一の層成または同様な層成の躊融樹脂材料の
    一級（１０）が、意図される結合領域（１１）に沿い１
    ｔたはそれ以上の積層材料（１′）に付着され、一体に
    結合する如く意図される材料層（３′）が、ａｍ材料の
    該溶融縁（１０）をそれ勢の間に徴収するＩＩＫ皺結合
    領域（１１）に沿って一体に押圧され、従って、熱が該
    ｌｌｌｌＩ４１（１０）から一体に結合する如＜を図さ
    れる材料層（３′）の結合面へ債達されるとき、材料の
    “一体の融合が、該面と付着される鍍＊＊級（１０）と
    の間に生じることを特徴とする方法。 ｔ２）　　ｍ配積層材料（１′）が、所領グ１Ｊコール
    改質ポリエステルの表面被覆（３′）を有する方向性付
    は伸張ポリエステルで構成され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）　　婉紀結合領域（１１）が、結合操作の際、前
    記積層材料（１′）の外側から冷却されることを特徴と
    する 特許請求のａ１第１項記載の方法。 （４）　　押出される前記樹脂紐（１０）力ζ、グリコ
    ール改質ポリエステルで構成されることを特徴とする 特許−求のｌｌ囲嬉１項ｖｉ３賊の方法。 （５）ｆｌＦ３出さＦＬるａ（１０）の中力ζ、３踏力
    １ら１０腸までソあり、鋏紐の厚さが、１００ＩＲ１１
    カーら５００ｘｍｔで＼あれば、好ましく番よ、３００
    μｍであることを特徴とする 特許請求の範囲第４ＪＪ記載の方法。 ＋ａ）１！Ｊエステルの中心層（２′）と、グＩＪコー
    ル改質ポリエステルの外側層（３′）とを有する２軸方
    向性付は伸張積層材料のケーシング（８）において。 前記方向性付は伸張積層材料（１′）の重なる２つの端
    縁（１２）をグリコール改質ぼりエステルの間挿される
    細ｍ（１０）で相互に組合わす長手方向シール継手を備
    え、該！（１０）が、該積層材料のグリコール改質外側
    層（３′）との表面融合により該積層材料（１′）の一
    部を結合する如くシールされることな特徴とするケーシ
    ング（８）。
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