JPS60157841A - ワツクス含浸法 - 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、積層材の紙質芯層にワックスを含浸する方法
に関する。

近年、ジュース、コーヒー、ミルク、ヨーグルト、酒や
豆乳等の密側答器に紙容器が広く用いられるようになっ
てきた。また自働販売器の冷却飲料用に紙製のコールド
カップ６実用化されるに至った。更に最近では天然果汁
の所謂ホットパック容器としても紙容器が実用化される
に至った。応等紙容器は殆んどの場合その内面に耐水性
を与えるためグラスチック層を検層し、そして必要に応
じ外面にもプラスチックｊｔｉ４ｔ−積層することが多
かった。更に応等紙容器の胴部の器壁重合部の端面に耐
水性を与えるためには多くの工夫がなされてきており１
％に容器内部の重合部の端面処理には多くの発明がある
（例えば特願昭５８−第１０４６８号）。

本発明は紙容器外部の重合部のための新規な端面処理法
を提供するものである。従来１紙容器の外部の重合部の
端面処ｍは、外部昂：面の耐水処理が厳しく要求される
揚台も殆んど無く且つ経済的な方法が無かったため行な
われていなかった。僅に前記コールドカップでは成形後
にＦ内で１３０℃においてワックス・スプレー中でカッ
プ外面を一面にワックス・含浸する際に外部の車台部の
端ｕｎも同時に含浸処理されていた程度に過ぎない。

また、前記ホラ）ノｅツクにおいては、殺菌のため８５
〜９５℃ＶＯＪ１１熱された果汁を紙′８器に充填し、
次いで果汁の＝ｐ度を保つため司及的速かに室温〜４０
℃近辺に迄６却する。この耐却、炉は冷却水をｌ−１４
いるのが一般であるが％紙容器外部の重合部端間よりの
吸水を防ぐため重度の１水処理厭を用いるか或いＩ′ｉ
史に冷却水量を少鰺にして一合部に冷却水が到達しない
ように注意して冷却が行なわれた。しかし、両度の耐水
処理紙は高価であシ。

また冷却水量を絞ると冷却時間が長くなって果汁中のビ
タミンＣの破激を招くなどで好ましくなかった。一方冷
却時軍合部の器壁動向よシ吸水が起ると紙が膨潤転化し
、冷却に伴う内部減圧によって容器の異形変形が生じ、
異形変形の生じた製品は変形のため商品価値が低下する
許シか更には置き積み時等の容器強度が不十分である等
の問題があった。このような吸水現象は、器壁動向から
の毛管現象によって起る外、ホラ）ノｆツクでは紙層　
“材の内部が冷却時に減圧にあるため艷に吸水が起り易
いというホラトノぞツク固廟の山蛙さがあった。

このためホットパック用紙容器の外部の重合部の端面処
理法として、多桁の冷却水を用い安心して急速冷却が可
能で且つ生産性が市く安価な端面処理法が待望されてい
た。

本発明は前記の紙容器１％に密制紙谷器や更には特にホ
ットパック用密封紙容器の重合部の端面処理法として生
産性が尚〈性能的にも優れ且つ安価な端面処理法を提供
するものである。即ち、本発明は積層材の紙質芯層にワ
ックスを含浸することＫよシ、厭谷器用ブランクの端面
処理を行う方法を提供するものであシ、詳しくは１本発
明は紙層の両側最外ｊ〜にプラスチック層を損する積層
材の端面より紙層中へワックスを含浸する方法において
、少くとも該＠面と接する積層材の部分を。

好１しくは該端面と接する積層材の部分のみを。

加熱し１次いでワックスを塗布することを特徴とする方
法である。

本発明でＡ幻台の両側最外層にグラスチック層を２有す
る績）−拐とは、該両側最外層のプラスチック層に加え
て、必要に応じ金楓箔層や更に他の１又′は２以上のプ
ラスチック層を積層したものをいう。

なお上記積層材は紙層を１層のみならず必要に応じ２層
以上の紙屑を含むことができる。

上記紙層の両側最外層のプラスチック層を形成するプラ
スチックとしては、ポリオレフィン系樹脂１例えばポリ
プロピレン、エチレン、プロピレンランダム共ｓ合体、
エチレン拳プロピレンブロック共重合体、低密度ポリエ
チレン、中密度ポリエチレン、置密度ポリエチレン、＠
倹低密度ポリエチレン、エチレン酊ビ共Ｊ「合体；ポリ
エステル系樹脂、例えば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；ポリアミド系樹脂１例え
ば６−ナイロン、６，６−ナイロンを及びその地熱可塑
性樹脂１例えばポリ塩化ビニル系樹脂。

ポリ塩化ビニリデン系樹脂等の紙との接着性良好な樹脂
が挙げられる。中でもポリオレフィン系樹脂が好ましい
。

また必要に応じ用いられる前記金属箔としてはアルミ劫
、スチール箔及び鉄箔等があシ、アルミ箔が好ましい。

本発明で用いられる禎Ｊｖ１材を以下に例示する。

以下の記載では１紙容器に曲立てた場合の容器外側よシ
容器内に向う順序で、績ノー材を構成する層を列記する
。：低密度ポリエチレン−紙−低密度ポリエチレン−ア
ルミ箔−中密度ポリエチレン。

低密度“ポリエチレン−紙−アルミ箔−二軸延伸ポリエ
チレンテレフタレートー中督度ポリエチレン。

低”Ｍ　度ｒ１２リエチレンー紙−低密度ポリエチレン
ーアルミ消−サーリンー低密度ポリエチレン、低密度ポ
リエチレン−紙−アルミ箔−二＋Ｎ＋　延伸ナイロン６
−低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン−厭−低密
度ポリエチレンーアルミ箔−直鎖低密度ポリエチレン、
低密度ポリエチレン−紙−低密度ポリエチレンーアルミ
ｖ市−エチレン酢ビ共重合体、中拠・度７Ｊτリエチレ
ンー紙−低密度ポリエチレンーアルミＹ＾−二軸延伸ポ
リエチレンテレ７タレ−トー中密ｙポリエチレン、エチ
レンプロピレン共重合体−紙−エチレンプロピレン共重
合体−アルミ箔−ポリエチレンテレ７タレートーエチレ
ンプロピレン共ｉｊ付体、ポリゾロピレン−紙−ポリプ
ロピレン−ポリプロピレン−アルミ箔−ポリ二゛チレン
テレフタレートーポリプロピレン、エチレンプロピレン
共重合体−紙一エチレンプロピレン共市会体−エチレン
グロビレン共重合体−アルミ箔−二軸延伸ナイロン６−
ニチレンプロピレン共重合体、エチレンプロピレン共車
合体−厭−エチレンプロピレン共重合体−アルミ箔−エ
チレンプロピレン共重合体、１氏缶度ポリエチレン−紙
−低密度ポリエチレンー鉄ｖ６−ボリエチレンテレフタ
レートー中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンー紙
−低密度ポリエチレンー鉄涌−中密度７」セリエチレン
、低密度ポリエチレン−紙−低密度ｙｌ？リエチレンー
鉄箔−低冨度ポリエチレンー紙−低密度ポリエチレン。

好ましい積層材の例は ｆｉ＋　低密度ポリエチレン−峨−低密度ポリエチレン
−アルミ箔−二軸延伸ポリエチレンテレフタレートー中
密度ポリエチレン （２）低督度ポリエチレン−Ｍん一低密度ポリエチレン
ーアルミｆｈ−中密度ポリエチレン （３）低密度７１セリエチレン−紙−低慴度ポリエチレ
ンーアルミｆ’ｔａ−サーリンー低智度ポリエチレン （４）　低密度ポリエチレン−紙−低密度ポリエチレン
−アルミ箔−エチレン酢ビ共用合体 （５）　エチレンプロピレンブロック共、ｆ６　＠体−
紙−エチレンプロピレンブロック共車せ体−アルミ箔−
ポリエチレンテレフタレートーエチレンプロピレンブロ
ック共重合体 ＋６１　＞Ｉｔリプロピレン−Ａ４１−ポリプロピレン
−ポリプロピレン−アルミ箔−エチレンプロピレンブロ
ック共重合体 （７）　低密度ポリエチレン−紙−低密度ポリエチレン
−鉄箔−二ｌ１ｉｌｌｌ延伸ポリエチレンテレフタレー
ト−中密度ポリエチレン 本発明の積層材は上記のような各層を熱拗層又は接着剤
を用い常法により適宜接着される。そのような接着剤と
しては１例えば１１ミリウレタン系接着剤、サーリン糸
接眉剤、　ｍ５９ｉ’　ｙｌ？　ＩＪエチレン系接接着
剤酸変性ポリプロピレン系接滴剤、エポキ。

シ糸接着剤、グルー糸接触剤、ポットメル糸接着剤、エ
マルソヨン糸接着剤等の汎用依庸゛剤が例示できる。

面と接する積層材の部分金、好ｔ　Ｌ＜Ｆｉ該端而面接
する積層材の部分のみを加熱してワックスを該端面に塗
布することを特徴とする方法であるが、加熱温度は積層
材の厭層の被加熱部分の温度が。

塗布されるワックスのｈ１ν点以上であることが好まし
い。本発明のワックス含浸法の一態様では、積層材全体
１１」ち紙容器の展曲材料（以下ブランクという）全体
が例えばエアオープン中で紙層の温度がワックスの融点
以上の温度ｖｃなるように加熱され、ついで浴融ワック
スが塗布される。

本昇明の好】ｊｌな態様では、ブランクは該端面と接す
るＡｆＬ層材の部分のみを加熱して後ワックスを該端面
に塗布する方法が妹られる。本明細幅で「畝端＋Ｍ＋と
枦する積ｊ曽旧の部分」とは、該端面より１〜５寵巾好
１しくけｌ〜３１ｍ！巾、最も好ましくｉＪ：１〜１．
５關巾の部分をいう。

ブランクの端面と接する積層材の部分のみを加熱する方
法は１例えばＪＡｊ−材の該部分のみを加熱体で挾持し
て加熱する方法やホットエアで端面近辺のみを加熱する
方法或いは市周波誌導加熱で端面近辺のみを加熱する方
法等が用いられる。中でも、端面と接するＭＪ−材の部
分のみを加熱体で挾持して加熱する方法が好ましい。

このような加熱体としては、金属クランプが好適に採用
される。このような金属クランプはテフロン被覆を行っ
たものが、積層材のプラスチック層との溶着が防止され
る等のため好ましい。

加熱体の温度はワックスの融点以上で且つ積層材のプラ
スチック層（外層）の融点迄の範囲内の温度、好ましく
はワックスの融点よＪ）１０℃商い温度以上で且つ検層
陶°のプラスチック層（外層）の一点よ＃）１０℃低い
温度迄の範囲内の温度忙保たれる。加熱体の温度がワッ
クスの融点未満であると、ワックス塗布した場合にワッ
クスの含浸速度よシ固化速度が大きいためワックスが端
面よシ厭層内に十分浸透しない中に端面上に１ｔｊｉｆ
化堆積するので好ましくない。このようにワックスが端
面に堆積すると紙ｔｉｌｔ端而の端面性が不十分である
許シでなく、ブランクを紙容器に成形する際に予備加熱
時に堆積ワックスが飛散するとか或いはブランクの成形
の熱浴着時にワックスが冷却バーに付層するなどのトラ
ブルが発生する。一方、加熱体の温度がプラスチック層
〔外層）の融点を越えて尚すぎると、溶融プラスチック
層が加熱体の挾持面に溶着しがちで、このため溶融プラ
スチック層と紙層の剥離が起きたシ或いは部層の破壊が
起きたシするので好ましくない。

また加熱体で挾持する方法は、ワックス含浸のだめの加
熱エネルギーの消費銅、を低くできる外に。

挾持面への浴融ワックスのせり上りによる積層材外側の
ワックス汚染が防止できるといった一石二鳥の効果を有
するものである。

本発明で積層材の端■にワックスを塗布する方法は、溶
融ワックスヶロール・コート法、スプレーコート法或い
は浸漬コート法等の方法で塗布するもので、中でもロー
ル・コート法及びスプレーコート法が好・ましく１％に
日−ル・コート法が最適である。これ等のコート法では
、溶融ワックスは一般にその融点よ、９１０〜３０℃高
い温度、好ましくＦｉＳＳ〜２０′Ｃｋｕい温度に保た
れる。

本発明の含浸方法で用いられるワックスとしては１例え
ばパラフィン・ワックス、マイクロクリスタリン・ワッ
クス又は低分子敞ｙｆ？リエチレンワックス等のワック
ス類、之等のワックスの２種以上の混合物或いは之等と
ＥＶＡ等の変性剤との配合ワックス等があり、中でもマ
イクロクリスタリン・ワックスが好適である。本発明の
含浸法では脆さやマイクロクラックの防止又は紙への接
着性改良のため必要に応じ前記ｋＶＡの如く変性剤をワ
ックスに配合して用いてもよい。

以下に添付図面を用いて本発明を更に具体的に説明する
。＠１図は本発明の含浸法を行う工程図の横断面図であ
る。工程（イ）ではブランク１は金属加熱体であるクラ
ンｆ４の上部に保持される。ブランクｌの上端部２はバ
リヤ一層の耳部が折シ返ワックス含凝が行なわれる端面
である。クランプ４は挟持面５勿有している。工程（ロ
）では、クランプ４１よ、ブランク１の下方とクランプ
４の下方との開をＦＩＱ密に合わせて、ブランク１の下
端を両側よシ挾持する。次いで工程（ハ）に移る。工程
（ハ）ではブランクＩＦｉクランプ４によって挾持され
たま＼で溶融ワックスでロール・コートされる。即ち溶
融ワックス６はリバース・ロール７及びドクター８によ
りＩ’ｌｌ望販の浴融ワックス溜り敞９が調節され、浴
融ワックスが１ランク１の下端面３に塗布される。う、
４２図は、リバース・ロール７の軸１０を通シ工程進行
方向に直角の面での断面図であシ。

芯部としての紙１ｖ１１と最外層にプラスチック層を有
する層１２とを有するブランク１は、その下端で而を合
わせてクランプ４の挟持面５によって挾持され、進行方
向と逆方向に回転するリバースロール７の表面に付層し
た溶融ワックスがブランクの下部端面に塗布される。次
いで工程（ロ）に移シ。

ブランク端面に塗布された溶融ワックスの余分な賞がス
クレーパー１３によって除去される。工程（ホ）で、含
浸を終ったブランク１はクランプ１の挾持よシ解放され
る。

本発明の好ましい実施態様では、クランプ４の挟持面の
巾（第２図の５の長さ）は１〜５ｍｍ好ましくは１〜３
ｍｍ、最も好ましくは１〜１．５　ｍｔｉである。

第３図は１本づれ明の方法によシ島１面処理を行ったブ
ランクを用いて作ったに６　Ｇ　命の重合部の断面図の
１例を示したものである。ブランクは芯部の粗層１１の
外側（容器に組立てた場合の容器の外側）に低密度ポリ
エチレン層１４を、その内側に低冨度ポリエチレン層１
５．アルミ舶１６．二軸廷伸ポリエチレンテレフタレー
ト層１７及び中密度ポリエチレン１４１１８からなるバ
リヤ一層を有する。そして小台部１９では、内片ｔの端
面はバリヤ一層の耳部を折返して低密度ポリエチレン層
１４に浴着することによって漏面処理がイｆなわれてお
り、外部のＡｊｌｉ面は１本’ｉｎ明のワックス含浸法
により端面処↓・ｌが竹なわれたワックス含浸部２０を
有する。

本シｂ明の好°ましい実施態様ではワックス含浸部２０
の含浸深さは端面より一般に０．５〜３．０ｍｍ。

肚ましくけ０５〜２ｍｍ、最も好ましくは０．５〜１．
５關である。０．５　ｍ＋１未満と浅すぎては端面の耐
水性が不十分で好筐しくなく、また３襲を超えて深すぎ
ても格別の効果がないので好ましくない。

本発明のワックス含浸法は、カくシて、耐水性を賦与す
るために十分な深さまで紙層中ヘワツクスを極く短時間
に含浸することを口」龍とするので。

紙容器として用いた場合等端面より水の浸透が全く無く
且つ高速連続生産が可能であると言った優れた効果を奏
するものである。そして本発明の好適態様である／ｌｕ
　熱体による挟持を行う場合には更に長期間に渡ってト
ラブル無く連続して高速生産が可能であるといった優れ
た効果を奏するものである。

以下に実施例によって本発明を更に詳しく説明する。

実施例１〜４並びに比較ｆｌ１１及び２本３図のように
容器本体の重合部の内側紙端面は胴部材の一部（バリヤ
一層）の耳出し部を外側に折返し、熱接涜して被槙した
状態のブランクを予め成形し、このブランクは外側より
、５０μｍ低密＃ポリエチレン／　２２０　ｇ　／　ｒ
ｒｌクラフト紙７３０μｍ低督良ポリエチレン／９μｍ
軟質アルミｆｉｆ８３／ｘ２μｍ二軸机伸ポリエチレン
テレフタレート７５０μｍ中蜜度ポリエチレンフィルム
の積層体よ、すなっている。

上記端間と対向するブランクの紙端面にワックスを含浸
処理するために１表−１のように一定温度に加熱された
金耘体を第２図のようにワックス含浸処理するブランク
端部を両面から１．５ｋｌ？／ｃｒＩｔのエアーｒ−ジ
圧で１１１Ｎ巾を全長にわたって挾持し、０．５秒間加
熱を行い、この挟持状態を保ちながら、１９８回転回転
釦回転した５０φのロール上にある浴−ＩＩワックスと
挟持部最下面にある紙端面とを接触させてから余剰ワッ
クスをかき取る迄の時間（＠浸時間）を０．３秒として
、ワックス含浸処理を行った。（第１図香煎） 又、加熱体で挾持しない方法として、１枚のブランク全
体を９０℃オーブン内で１分間加熱し。

直ちに、上記コートロール上を含浸時間０，３秒間とし
て端部をクランプしないで通過させた。

含浸用ワックスとして一衣−１記載のマイクロクリスタ
リンワックス２種及びパラフィンワックス９９重景係と
低分子に４ポリ工チレン１重ｊｆｔ％の配合物Ｖこつい
て実施した。

ワックス含浸処理したブランクをホットエアー加熱法の
熱接腐により第３図のように重合した胴を成形し１次い
で公知の方法により蓋を熱接着し。

９５℃に加熱した１００％オレンヅジュース２５０ｔｎ
ｌを充填し、利度、盆を熱接着し、密封容器を製造した
。

この密封容器を内容物の鮮度を保つために、直ちに常温
水で１缶当りの冷却水量１３００ｃｃ／分の条件でｌＯ
分間敵水酎耐を行って、ワックス含浸部からの冷却水量
の浸透の有無を調べた。

表−２に使用した各棟ワックス及びその基本物性、加熱
体又はオープン温度、ワックスの含浸中。

容器製造上のトラブル及びホットパック−冷却後の冷却
水の浸透有無を示している。

衣−１から明らかのように、加熱体の温度をワックスの
融点未満（６５℃）にした場合、ワックスが含浸されず
に１ランク端面に同化し、付着状態となり、胴成形の除
のホットエアー加熱工程中に付瘤ワックスが浴を雇フ１
勉散し、成形様に付層したり、ブランク面に付盾したり
し、連続運転が不可能になる問題が認められた。

父、この、Ｉ温合のホットパック後の冷却中における戯
層への昂却水の浸透はかなり多く発生した。

加熱体の温度を戒外面の低衝度ポリエチレンの融点よシ
高い温度（１２０℃）にした場合、低密度ポリエチレン
が溶融、釉層して、ひどい場合はワックス含浸層を破壊
し、ここからの冷却水の浸透が梶生じた。

しかしながら、加熱体の温度をワックスの融点以上から
低密度ポリエチレンの融点以下の好適な温度Ｏ６囲内で
行った本実施例１〜３の場合は０．５ｕ〜１．　Ｏｗｘ
の含浸が行われ、冷却水の浸透も認められず、製造時の
トラブルも全く発生しないで連続重速生産が可能となっ
た。

又、オープンでグレヒートシ、端部を挾持しないでロー
ルコートした場合ブランク端部の最内外面にワックスが
若干ぜり上り、付着した。これを胴成形した場合、胴成
形時の加熱から冷却に至る冷却工程の冷却体に徐々にワ
ックスが堆積し１週に１度の除去作業が必壺となり、実
施例１，２及び３よりわずらしさがあったが性能上の問
題はなかった。以上のことから、ワックス又はこの配合
物を短時間に含浸するためには予備加熱湿度をワックス
の融点以上から画成外層のグラスチックの融点以下にし
て、溶融ワックスを塗布、含浸する方法により、防水性
の優れた。しかも尚速含浸できるワックス含浸処理方法
を見い出した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のワックス含浸法を示す工程の横断面図
、第２図は、第１図の（ハ）工程の縦断面図。 第３図は１本発明のワックス含浸法を用いた積層材で作
った紙容器の器壁の重合部の断面図を夫々示す。 第１ （ホ）　（ニ）　（ハ） 図 （ロ）　（イ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、紙１の両側最外層にプラスチック層を有する積層材
   の端面より紙層中へワックスを含浸する方法において、
   少くとも該端面と接する積層材の部分を加熱し１次いで
   ワックスを塗布することを特徴とする方法。 ２　成端１ｍと接する積１−材の部分のみを加熱する特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、該１１ｆｉ＋ｉ而と接する積層材の部分のみを加熱
   する方法が、該部分を加か・１体で挾持する方法によっ
   て行われる９、１許請求の趣囲第１項記載の方法。 ４、該加熱体の温度がワックスの融点以上で且つ該プラ
   スチック層の融点迄の馳囲内である特許請求の範囲８１
   ４１項又は第２項記載の方法。