JPS59136236A - 紙器部材の製法 - 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】 本発明は紙器部材の端面被覆法、詳しくは紙質母材とバ
リヤー材を積層した紙器部材の端面被覆法に関する。

包装容器としての紙製包装容器Ｃ以下紙器という）は、
空罐公害の問題が近年次第に顕在化するに至り次第にそ
の用途全拡大しつ＼ある。しかしながら１例えば缶入り
飲料の常温流通等に用いうるような紙器については未だ
実用化されていない。

その理由の一つは、容器の内部に存在する紙器部材の端
■処理が不十分なため１紙器部材の切断端面（以下端面
という）への水分乃至内容物流体の吸収を防ぐことが工
業的には必しも容易でないためである。

このよりなＮＢ−、Ｍｙ部材の端面の処理法としては従
来多くの提茶が行なわれてきた。例えば特開昭５１−１
３７５７３号では厚紙にそれよりや＼巾の広い合成樹脂
フィルムを押し出し積層し、そのフィルムの耳部全折返
して後、加圧加熱して厚紙端部に圧着する紙器部材の製
法が開示されている。

この方法は、厚紙端部をフィルムで連続被覆する方法と
しては優れた宥恕であるが、圧着した耳部に皺が発生し
たシ、折り返した耳部と厚紙端部の先端部との間に隙間
が発生し易いので、紙器部材を包装容器の缶体に加工し
た場合１缶体側部の熱接着部の接着強度も不十分であり
一方、紙器部材として輸送、貯蔵及び取扱い時に端部被
覆が破損し易い等の欠点があった。

また実開昭５４−１５３５２３’号には厚紙及びフィル
ム−金Ｍ７４−フィルムのバリヤ材を積層した紙器部材
を、包装容器組立時にバリヤ材耳部で厚紙の端部を被覆
しながら熱接着する紙器が提案されている。しかしなが
ら、この方法によるときは、折り返し状態を保持しなが
ら紙器を組立てるには、金属箔が可成シの腰を持ってい
なければならないため金属箔がバリヤーとしての必要以
上に厚くなければならす％また折返したま１熱液着して
紙器を作るといった作業が実際にはそれ程容易でないた
め等で実用化されるに至ってぃ々い。

本発明は、上記のような紙器乃至紙器部材の諸欠点を解
決するものである。本発明によれば１紙％’Ｊ母材とバ
リヤー材を積層した紙器部材の端面被（ホ）法において
、（イ）端部を加熱し、（ロ）次いでバリヤー材よりな
る耳部を折シ返しくハ）折り返された耳部を母材に圧着
する工程よりなることを特徴とする紙器部材の端面被覆
法が提供される。

本発明で紙器部材とは紙製包装容器部材をいい、例えは
円筒形紙器の筒体用部材、多角柱形紙器の筒体用部材等
である。また本発明の紙器部材は紙器母材と・クリヤー
材の積層材であるが１紙器母材とは少くとも熱接着性プ
ラスチック層全被覆した紙、例えば上質紙、クラフト紙
、晒クラフト紙。

白板紙等であシ、紙の厚さけ特に制限はないが好１しく
け１５０〜４５０μｍのものが用いられる。

捷だ紙に被覆するプラスチックとしては、ｒｆ！リエチ
レン、ポリグロぎレン、ポリブテン−１等のポリオレフ
ィン樹脂とその共重合体及び変性体、ポリエチレンテレ
フタレート、前リプチレンテレフタレート等のポリエス
テル樹脂とその共重合体及び変性体、ナイロン６、ナイ
ロン１２等のポリアミド樹脂をその共重合体及び変性体
が用いられ、好ましくＦｉポリエチレン及びポリプロピ
レンが用いられる。

本発明の紙器部材に用いられるバリヤー材としては、両
面に熱吸着性プラスチック層を有する金属箔及び／又は
ガスバリヤ性プラスチックフィルムをい＼、このような
金属箔としてはアルミ箔、スチール箔、鉄箔等があ杉、
アル扛箔好適に用いラレる。これら金族箔の厚さは一般
に７〜３０μ。

好ましくは７〜１５μのものが用いられる。ガスバリヤ
性プラスチックフィルムとしては二軸延伸のポリエチレ
ンテレフタレート、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケ
ン化物、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミドが用いられる
。これ等バリヤー性プラスチックフィルムの厚さは一般
に１０〜５０μ好ましくは１０〜３０μのものが用いら
れる。また熱液冶・性プラスチック層にはポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリブテン−１等のポリオレフィン
：１止１１１￥Ｔとその共重合体及び変性体、ポリエチ
レンテレフタレート％ポリブチレンテレフタレート等の
ポリエステル樹脂とその共重合体及び変性体、ナイロン
６、ナイロン１２等のポリアミド樹脂とその共＜（ｉ合
体及び変性体が好適にはポリエチレン、ポリプロピレン
が用いられる。

本発明の紙器部材の＠面の？ｌｌを添付図面によってｉ
発明すると、第１図Ａの１は紙質母材、２はバリヤ材を
示し、３はクラフト紙、４は低密度ポリエチレン％　５
はアルミ箔、６はウレタン接屑剤、７は中Ｙｊ匿ポリエ
チにンの各層を示す。第１図Ｂの１１は紙質母材、１２
はバリヤ材を示し、１３はクラフト紙、１４及び１９は
低密度ポリエチレン、１５はアルミ箔、１６はポリエチ
レンテレフタレート、１７．１８はウレタン接着剤、２
０は中密度７１？リエチレンの各ＩｊＳｋ示す。

１２図は２Ｋ　１図Ａの紙質母材を、本発明の端面被覆
法により処理した状態を示す断面図である。

本発明の被覆法に用いられる原料の紙器部材は、端面を
バリヤ材よりなる耳部で折り返して圧着するため、快さ
方向の両側でバリヤ材が紙質母材より巾広であって、第
４図Ａ（平面図）及び第４図Ｂ（断面図）のように積層
され、ていない耳部を有する。詔４図Ａで２１は紙質母
材層、２２はバリヤ材よりなる耳部を表わし、第３図Ｂ
はＭ３図ＡのＡＡ’位置における切断端面図で、２１は
紙質母材層、２３はバリヤ材層、２２はその耳部を表わ
す。

本発明の被覆法に用いられる原料の紙器部材の耳部の巾
ＷＣＫ４図Ｂ）は、必要に応じてその巾が調節されるが
、一般には２〜１０１ｍ、好ましくは３〜４能である。

２ｎ末端と小すぎては、耳部の折り曲げが必しも上手く
ゆかず、一方１０餌を超えて大きすぎては、筒体を形成
した場合接合面の外観が悪くなり且つ内容物が接合面に
付着した場合、外部に露出した金属箔断面が腐蝕され、
その腐蝕が内部と浸透するので好ましくない。

このような紙器部材は、従来既知の積層技術てよって’
Ｊ遺されるが、例えばエクス・トルージョンラミネーシ
ョン法、ドライラミネーション法、ウェットラミネーシ
ョン法及びホットメルト・ラミネーション法及び無溶剤
ラミネーション法によって、適宜製造することができる
。

本発明の端面被覆法ｒおけろ紙器部材の端部の加熱は、
紺４図でＷ十Ｗ’　で表わされる部材端部が主に加熱さ
れるもので、Ｗ′は良好彦圧着強度が得られる巾であれ
ばよく特に制限されないが。

一般に、はＷとはソ同じ巾であることが好ましい。

加熱方法は、紙器部材への非接触加熱方法が好ましく、
この様な方法そしては、熱風加熱方式、燃焼ガス加熱方
式及び高周波誘導加熱方式等が採用されるが、就中熱風
加熱方式及び燃焼ガス加熱方式が好適である。

加熱温度は、互層工程、予備互層ヲ行うとともに本圧着
の直前における紙器部材の耳部の外側表面の温度が後記
のよう外条件を満足するように調節される。

次いでこのようにして加熱された紙器部材は耳部が折り
返される。折り返しは、第５図Ｂの角度αが６０°以下
、好ましくけ４５°以下、最も好ましくは１５°以下で
あるように行なわれ、折シ返しの方法はこのような折返
し角度が達成されるような方法であれば特に制限はない
が、好適には、写ｇ１段階でｆ、４図Ａのように生ず耳
部がはソ直角に曲げられ、第２段階で耳部を紙器部材の
端面に押圧しながら上記角度になるように折り曲げる。

第２段階の折り曲げは鼓型ロール（後記実施例参照）に
よって好適に行なわれる。このようにして折り返された
耳部に、！４図Ｂにみられるように紙器部材の先端面と
折り返された耳部の接媒部２４に実質的に隙間が生じな
いようタイトに１次の圧右工程迄維持され、かつそのよ
うな状態で圧着されることが奸才しい。

このような端面被曖を達成するため、本発明の好適な実
施態様では、王者工程は予備圧着と本庄ｆｔＦｃよって
行なわれる。予備圧着は折り返し工程の亘イ次に小径ロ
ール′（ｉ−紙器部材平面に対し前記折返し角度αより
小さい５９−ｔｓｏの角度でその端部に押圧することに
より行なわれ、これによって例えば第５図Ｃに示される
ように折り返された耳の一部が熱接着される。この熱接
着の巾ＴＦ／／　ｈ必しも一定である必要はなく、又長
さ方向に対して連結している必要も女い（断続状態でも
よい）。

要は耳部の弾性回復により紙器部材の先端面と折シ返さ
れた耳部の接触部に隙間が生じ左い程度に。

耳部の折り返しを保持するのに必要な接着強度が少くと
も得られることが必要なのである。

このような予備圧着された紙器部圧は、次いで本庄層さ
れる。本圧着は対向ロール、ベルト、アタッチメント付
チェーン等により行なわれ、好ましくは対向ロールによ
って行なわれる。本庄層が行なわれる温度条件としては
、互層工程に入る直前の耳部の外側表面Ｃ第５図ＢＯＸ
及びｍ第５図Ｃの１）の温度Ｔが ｔｌ）Ｔ）ｔ、−１０ （こ＼でｔｌはバリヤー材の熱接着層のプラスチックの
陪ｐ点を示し、ｔ、はバリヤー材の熱液渣層のプラスチ
ックの結晶化温度を示す。）である。Ｔがｔ１以上と高
すぎては、接着樹脂が圧／Ｓロール而面何者し表面状態
が悪くなるので好１しくなく賛たｔ、−１０以下と低す
ぎては接着強度が十分でないので好ましくない。また圧
着圧は０．１〜Ｏ，Ｂ　ｋｇ　／ｚｍ”　、好ましくは
０．２〜０．６　ｋｙ／　ｍｍ　２て゛あＦ）、　０．
８　ｋｇ／　ｍ２ｆ超エテ高すぎテは折収された耳部に
破や割れが生ずるので好ましくなく、Ｑ、　ｌ　ｋｇ／
　ｖｔ１２以下と低すぎては接着が不完全になるので好
甘しくない。

なお１本発明の互層工程では、適宜々折り返し桜及び適
宜な圧宥機を用いることによシ、圧渚工程は必しも予備
圧着及び本庄層に分ける必要はなく１つの圧庸依で圧着
を行ってもよい。

前記的・開昭５１−１３７５７３号では、加熱を〜オ終
工程で行うことによって折返して接層された耳部の表面
（第５図りの２で示される面）にできるだけ戚の発生を
少くしようとするものである。

一方１本発明のように耳部が前記のように多層積層材で
あって特開昭５１−１３７５７３号のような単一のフィ
ルムでない場合には、特開昭５１−１３７５７３号の折
返し一加圧力ロ熱工程による方法では、折返された耳部
の圧着後の接着強度は不十分であり、捷だ十分な接着力
を得ようとすると折返された耳部の表面（第５図りの２
で示される＠ｉ）に壕の発生を防ぐことはできなかった
。

本発明では、紙器部材の端部が先ず高温に加熱されるた
め、従来技術では耳部に長さ方向の波打ちが発生し易く
、ために折返された耳部の表面に藪が発生し易いように
考えられがちなのであるが。

本発明の端面の被覆法では、加熱−折返し一圧着、好ま
しくは加熱−折返し一子備圧着一本圧着を行うことによ
って、折返された耳部に全く皺が無く。

且つ紙材端部に前記の隙間も無く、更に圧着により優れ
た接着強度を有する端面被覆法が高速度（ｍｌえば５０
ｍ／分）で工業的に行うことが可能となったことは患く
べきことである。本発明の端面被覆法によって端面被覆
された紙器部材は、筒体成形の接合に優れた接着強度と
美しい外観を示すので包装容器用の円形筒体又は角柱形
筒体の成形用の部材として極めて適したものである。

本発明の端面被覆法を用いた紙器部材による筒犀は、食
品特に液状食品の包装容器に適しており。

広Ｔｉ１ｎ囲の用途がある。そのような液状食品の例を
しては、炭酸飲料、ビール、果実・果汁飲料、コーヒー
、ヨーグルト、乳酸菌飲料、清酒、ワイン。

しよう油１食用油、ソース、食酢等がある。

以下に実施例によシ、本発明の詳細な説明する。

実施例 厚さ２０μｍの低密度ポリエチレン層と厚さ２５０μｍ
の上質紙から成る幅３４２ｍ１＋の紙質母材と厚さ３０
μの低密度ポリエチレン層と厚さ１５μｍの軟質アルミ
ニウム箔と厚さ５０μｍの中密度ポリエチレンから成る
幅３５０襲のバリヤー材を両端に４闘幅の折返し耳部を
設けて通常の方法により積層して、第４図に示した紙器
部材を得た。

第６図に、本実施例で用いた装置を示す。図中の（３０
）はコイル状の上記紙器部材であり、ロール（３６）に
より引張り出される。

巻出された紙器部材は、その耳部（２２）上に配置され
たノズル（３１）の直下を通過する除に３６０〜４００
℃の熱風により非接触で加熱される。この時の加熱幅は
、第４図ＡのＷとＷＦを加えたものであり、本実施例で
は約８　ｔａｘである。耳部周辺を加熱された紙器部材
は耳部（２２）を直角に起こす方向ｒ回転しているブラ
シ（３２）により耳部（２２）はほぼ直角′に折曲げら
れる。（この時、ブラシによる紙器部材の浮上がりを防
止するための、艇内Ｓを配置唯した。）その直後笛７図
に示す鼓型ロール（３３）によりさらに耳部を折返す。

この折返された耳部が弾性回復する前に、小径ロール（
３４）、（本実施例では直径φ１８訂である。）　Ｉｃ
　、１１：　Ｄ予備圧着される。この小径ロールは、第
８図の板バネ（４０）で支持され％調節ネジ（４１）に
より、圧着力と、角度αが好適に調節される。これによ
シ紙質母材の端部から幅約１闘の部分が予備圧着されそ
のまま対向した抑圧冷却ロール（３５）、（本実施例で
は直径φ１５０ｎである。）移動して本圧着され、折返
し耳部は。

全面にわたって互層される。本庄宥前の折返された耳部
の表面温度は１００℃前後であり、圧着力は０．２〜０
．６　ｋｌＦ　／ａｒｍ　”　とし、ライン速度１ｄ　
５０　ｒｎ／ｍｉｎで実施した。さらに折返しに使用し
た成型ロール（３３）の開き角θ、θ′はθ＝３０’　
　。

θ′＝１５°である。

上記のようにして製造された紙器部材の接着状況を検査
し１次いで折返し端部の金Ｍ４露出を調べるためにエナ
メルレータ−による電気導通の程度を測定し、−文耐腐
食性を調べるために、円筒状密封容器全製造し、トマト
ジュースを熱間充填して。

３７℃の保存試験を行った。結果を衣−１に示す。

比較例 実施例１と同じ積層体を特開昭５１−１３７５７３号記
載の接触加熱−折曲接層法を用いライン速度１０ｍ／分
、加熱ロール温度２００〜３５０℃の条件で折曲げ接着
を行った。実施例と同一条件でテストした結果を表−１
に示す。

表１から明らかガように接触加熱による折曲げ接着の端
面被接法（比較例）では、加熱ロールに折返し耳部が粘
着し、シワが発生し、アルミニウム箔にクラックやピン
ホールが生じ、ひどい場合には、折返された部分が剥離
し、結果として金属露出につ女がり、腐食性の強い内容
品（トマトジュース等）において折返し端部に腐食が認
められた。

この腐食が進行してピンホールに至るものもあった。又
、紙質母材の端面部分に隙間が生じ１円筒状密封容器と
した場合に隙間部分のアルミニウム箔にシワが発生し、
前記事例と同様に折返し端部に腐食が認められた。

しかしながら、本発明ｌ（より端面被覆されたものは、
その被覆部が美麗で損傷は認められず、又。

保存試験においても損傷は認められなかった。

参考写真として、実施例による美麗な端面被覆部（参考
写真１）と比較例による端面被覆部（参考写真２）全添
付する。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ及びＢは紙器部材の部分断面図、第２図は本発
明の方法により端面被覆された紙器部材の部分断面図、
第３図は端面被覆された紙器部材を用いて作った円筒形
紙器の接合部の断面図、第４図Ａ及びＢは耳部を折り返
す前の紙器部材の千囲図及び断面図、第５図Ａ−Ｄは紙
器部材の耳部の折り返し工程を示す紙器部材の断面図で
ある。 ボロ図は不発明の被覆法に用いられる被覆装置の説明図
、第７図は同装置の鼓型ロール工程を拡大したＩＪｅ明
１図、第８図は小住ロールによる予備互層工程を拡大し
た説明図である。 外２名 ％４図へ 第５図へ　　　隼５図Ｂ ？５ 第５図Ｃ茅５図Ｄ ２３１− 竿４図Ｂ 茅５図Ｂ′ ＝−Ｌ２４ 手続補正書（自＠） 昭和５８年３月２９日 特許庁長官　若　杉和　夫　　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１０４６８号 ２、発明の名称 紙器部材の製法 ３補正をする渚 ４代　理　人〒１０７ 外２名 “　？′１ｉｉｌＥ′°″Ｉ″′　□１゜４□。１，１
１ヶエ、。えッびい１イ。 （１）明細書第８頁下から４行に［第３図Ｂは第３図Ａ
］とあるを、 「　第４図Ｂは第４図Ａ　」 に訂正する。 （２）　　同第１１頁第２行に「第４図Ａのように」と
あるを、 「　第５図Ａのように　ｊ に訂正する。 （３）同第１１頁第７行に「第４図Ｂにみられるように
」とあるを、 「　第５図Ｂにみられるように　」 圧訂正する。 （４）　　同第１２頁から４行の「及び常」を削除する
。 （５）明細書の第８図を、別紙として添付の第８図に補
正する。 第８図 昭和５８年５月１９日 特許庁長官　　看　杉　和　大　　　殿１、事件の表示 １、醇し１５８手′特許１化呂１０４６８号２、発明の
名称 痕？、２；肴１）材の妙法 ３、補正をする渚 事件との関係　　特許出願人 ４代　理　人〒１０７ 住　　所　　　東京都港区赤坂１丁目９番１５号５　補
正命令の日付　　　昭和５８年　４　月２６日（発送日
）〔Ｉ〕　明細書の発明の詳細な説明の欄の記載を下記
のように訂正する： （１）明細書第１１頁第８〜９行に「耳部の接媒部２４
に実質的て隙間が生じないよう」とあるを、「耳部の接
触部２４にツ５図Ｃのような隙間が実質的に生じないよ
う」 に引止する。 （２）同第１２頁第１行及び下から４〜３行に「第５図
Ｃ」とあるを、 「、８５図Ｄ」 に訂正する。 （３）　　同第１４頁第１行及び第９行に「第５図Ｄ」
とあるを、 「第５１凶Ｅ」 にｂ工正する。 ［１１）　　明細書の図面の簡単な説明の桐の記載を以
下のように訂正する。 （１）明細１：第２１頁第８行に「第５図Ａ−ＤＪとあ
るを、 「第５図Ａ乃至第５図Ｅ」 に訂正する。 ［１１）　　図面の第５図を、別紙として添付した第５
図Ａ−Ｅに訂正する。 第５図へ　　隼５図Ｂ ２６ 第５図Ｄ　　　第５図Ｅ 第５図Ｃ ＝白鴎

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　紙質母材とバリヤー材を積層した紙器部材の端面
   被陵法において。 （イ）端部を加熱し。 （ロ）次いでバリヤー材よシなる耳部を折シ返し、 （ハ）折り返された耳部を母材に圧着する工程よりなる
   ことを特徴とする紙器部材の端面被覆法。 ２、ＥＥＥ着工程が、予備圧層と本圧着により行ガわれ
   る特許請求の範囲第１項記載の被嶺法。 ３、本圧者の直前の、折り返された耳部の外側光［ｍの
   温度Ｔが ｔ、〉Ｔ＞ｔ２−ｔ。 こ＼でｔｌは、バリヤー材の熱接着層のプラスチックの
   融点、ｔ、はバリヤー材の熱接着層のプラスチックの結
   晶化温度金示す、である特許請求の範囲第１又は第２項
   記載の被覆法。 ４、折シ返された耳部と母材端部の先端面との間に耳部
   の弾性回復による隙間が生じないよう、耳部の一部を母
   材に互層することにより、予備圧層が行なわれる特許請
   求の範囲側１〜３項の何れかに記載の被覆法。 ５、非接触型加熱方法によって端部の加熱が行なわれる
   特許請求の範囲縞１〜４項の何れかに記載の被覆法。