WO2004089615A1 - 包装積層材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

積層材料の製法では、支持層を含む原料ロールを準備し、原料ロールからウェブ状支持層を引き出し、容器形成のために高周波誘導加熱によりヒートシールされる帯域を含む支持層の内側の内面に、銀主体薄膜層を転写し、銀主体薄膜層の転写工程の前若しくは後に、支持層の内側に、熱シール性内層を積層し、長尺ウェブ状支持層の外面に容器デザインを印刷し、印刷されたウェブ状支持層の外面及び内面を同時に若しくは順次、同種若しくは異種、単数若しくは複数の熱可塑性層を形成する。シール帯域を抗菌性雰囲気に形成することができる。

Description

明 細書 包装積層材料の製造方法 技術分野

本発明は、 包装積層材料の製造方法に関する。 背景技術

支持層及び熱可塑性内層からなる包装容器用ゥェブ状積層材料であつて、 容器 形成のために高周波誘導加熱によりヒートシールされる帯域に、 支持層と熱可 塑性最内層との間に積層されたカーボンブラック導電性層を有する積層材料は、 例えば、 特公昭 6 3— 2 2 2号公報に記載されたものが知られている。 その積 層材料では、 支持層と、 熱可塑性最内層と、 それらの中間層のカーボンブラッ ク導電性層とが構成されている。

また、 ウェブ状積層材料のヒートシールされるべき部分に高周波誘導加熱用ァ ルミ二ゥム箔テープを張付ける張付け装置が配置され、 ヒータの高周波コイル によって、 アルミニウム箔テープを高周波誘導加熱する包装機械が、 例えば、 特許第 2 6 9 4 2 8 6号に記載されている。 包装容器用ウェブ状積層材料を重ね、 熱シール性の最内層を溶融してシールす る帯域を形成すると、 シール帯域及びその近傍には、 充填包装する液体食品等 が残留する恐れがある。 残留物が外部からの細菌等により汚染される恐れがあ る。 シール帯域及びその近傍を抗菌性雰囲気若しくは抗菌材料で形成する必要 がある。

液体食品の包装紙容器に関して、 常温保存可能なァセプチック包装と、 牛乳容 器の様にチルド流通されるチルド包装に分類される。 それぞれの包装積層材料 は、 概ね、 ァセプチック包装とチルド包装とに別々に製造され、 別々の包装充 填機により、 別々のシール方法で液体食品を充填包装されている。

しかしながら、 ァセプチック包装とチルド包装との異なる包装システムであつ ても、 異なる包装システムの一部を転用若しくは流用すれば、 包装システム全 体の効率的な運転 運用 Z操業が可能になり、 更には、 エネルギーや資材の削 減、 製造コストの低減に寄与する。 発明の開示

本発明は、 上記課題を解決する包装積層材料の製造方法を提供することを目的 とする。 この課題を解決する本発明の包装積層材料の製造方法は、 少なくとも支持層を 含む原料ロールを準備し、 原料ロールからウェブ状支持層を引き出し、 容器形 成のために高周波誘導加熱によりヒートシールされる帯域を含む該支持層の内 側の内面に、 基板に蒸着された銀主体薄膜層を転写し、 銀主体薄膜層の転写ェ 程の前若しくは後に、 該支持層の内側に、 熱シール性内層を積層し、 長尺ゥェ ブ状支持層の外面に、 間接若しくは直接に、 容器デザインを印刷し、 印刷され た該ウェブ状支持層の外面及び内面を同時に若しくは順次、 同^!若しくは異種、 単数若しくは複数の熱可塑性層を形成する構成を有する。

これにより、 シール帯域及びその近傍を抗菌性雰囲気若しくは抗菌材料で形成 することができる。 また、 ァセプチック包装とチルド包装との異なる包装シス テムであっても、 異なる包装システムの一部を転用若しくは流用することがで きる。 また、 包装システム全体の効率的な運転 Z運用 操業が可能にし、 更に は、 エネルギーや資材の削減、 製造コストの低減に寄与する。 本発明の請求項 1に記載の包装積層材料の製造方法の発明は、 少なくとも支持 層及び熱シール性内層からなる包装容器用ウェブ状積層材料を製造する方法で ある。 その特徴は、 支持層の原料ロールを準備する工程、 前記原料ロールから ウェブ状支持層を引き出す工程、 容器形成のために高周波誘導加熱によりヒー トシールされる帯域を含む該支持層の内側の内面に、 基板に蒸着された銀主体 薄膜層を転写する工程、 銀主体薄膜層の転写工程の前若しくは後に、 該支持層 の内側に、 熱シール性内層を積層する工程、 長尺ウェブ状支持層の外面に、 間 接若しくは直接に、 容器デザインを印刷する工程、 印刷された該ウェブ状支持 層の外面及び内面を同時に若しくは順次、 同種若しくは異種、 単数若しくは複 数の熱可塑性層を形成する工程を、 含むことである。 請求項 2に記載の包装積層材料の製造方法の発明は、 容器形成のために高周波 誘導加熱によりヒートシールする直前に、 積層された該熱シール性内層の内面 に、 基板に蒸着された該銀主体薄膜層を転写する。 請求項 3に記載の包装積層材料の製造方法の発明は、 支持層の内側に積層され た熱可塑性中間層の内面に、 基板に蒸着された銀主体薄膜層を転写する。 請求項 4に記載の包装積層材料の製造方法の発明は、 支持層の内側の内面に直 接、 基板に蒸着された銀主体薄膜層を転写する。 上記構成を有するこの発明は以下の作用を有する。

本発明における包装容器用ウェブ状積層材料は、 多数個の容器を形成できる長 尺の帯状 （ウェブ状） であって、 その為に、 連続して高速に包装容器の充填製 造が可能にする。

本発明において、 支持層は、 包装容器及び積層材料に物理的機械的な強度を付 与し、 それらの形状形態などを維持支持する。 その熱可塑性内層は、 容器の器 壁の最内層若しくは最内近傍層でもあり、 液体食品と直接に若しくは近接して 間接的に接触し、 容器の支持層への液体の浸透 湿潤を防止する。 また、 その 内層は、熱により溶融'軟化してヒートシールにおけるシール帯域を形成する。 銀主体薄膜層が、 容器形成のために高周波誘導加熱によりヒートシールされる 帯域を含む該支持層の内側の内面に転写される、 基板に蒸着された薄膜層であ る。

銀主体薄膜層が電気伝導性を有するので、 外部コイルに高周波電流を流すと、 導電性層内に高周波誘導による誘導電流が生じ、 その抵抗による熱によって近 ϋ ス¾ rrfci <r> ~ ° ^マ 、、 C¾L"EiT^½* t- ¾b^Z ¾廿て、、ノ一 1し^廿 すなわち、 この発明において、 容器形成時には、 高周波誘導加熱により導電性 層が誘導加熱され、発生した熱が最内層に伝わり、熱可塑性最内層が加熱され、 溶融 '軟化される。 その加熱領域で、 ヒートシール帯域が形成される。 この発明の包装積層材料の製造方法は、 下記の工程を含む、 少なくとも支持層 及び熱シール性内層からなる包装容器用ウェブ状積層材料の製造方法である。 支持層の原料ロールを準備する工程、 前記原料ロールからウェブ状支持層を引 き出す工程、 容器形成のために高周波誘導加熱によりヒートシールされる帯域 を含む該支持層の内側の内面に、 基板に蒸着された銀主体薄膜層を転写するェ 程、 銀主体薄膜層の転写工程の前若しくは後に、 該支持層の内側に、 熱シール 性内層を積層する工程、 長尺ウェブ状支持層の外面に、 間接若しくは直接に、 容器デザィンを印刷する工程、 印刷された該ウェブ状支持層の外面及び内面を 同時に若しくは順次、 同種若しくは異種 （例えば、 ガスバリア性、 光バリア性 など）、 単数若しくは複数の熱可塑性層を形成する工程。 この発明の好ましい態様においては、 容器形成のために高周波誘導加熱により ヒートシールする直前に、 積層された該熱シール性内層の内面に、 基板に蒸着 された該銀主体薄膜層を転写する。

この態様によって、容器を形成する装置内、すなわち、包装充填機内において、 転写工程が実施される。 この態様における積層材料の積層構造は、 例えば、 （外 側） 最外熱可塑性層、 印刷層、 紙等の支持層、 熱シール性内層及び、 銀主体薄 膜層 （内側） である。 なお、 容器彤成のために高周波誘導力! 3熱によりヒートシ ールされる帯域 （シール帯域） 以外の層構成は、 銀主体薄膜層が転写されない 領域で、 例えば、 （外側） 最外熱可塑性層、 印刷層、 紙等の支持層及び、 熱シー ル性内層 （内側） である。

この態様の利点は、 容器形成のほぼ最終工程で、 転写されるので、 包装材料の 選択の余地が、 大きく広がり、 効率的に包装充填することができる。 また、 最 内層が銀主体薄膜層であるために、 直接的に熱シール性材料を加熱することが でき、 有効な加熱及びシールを可能にする。 また、 熱シールの際の押圧によつ て、 薄膜の銀成分 （金属銀、 銀イオン。 酸化銀など） がシール帯域を不連続に 且つ全体的に覆い、 その銀成分より、 シール帯域及びその近傍を抗菌性雰囲気 若しくは抗菌材料で形成することができる。 この発明の好ましい態様 ίこおけるウェブ状積層材料の製造方法において、 支持 層の内側に積層された熱可塑性中間層の内面に、 基板に蒸着された銀主体薄膜 層を転写する。

この態様によって、 積層材料を製造する工程内、 すなわち、 積層材料製造工場 内において、転写工程が実施される。この態様における積層材料の積層構造は、 例えば、 （外側） 最外熱可塑性層、 印刷層、 紙等の支持層、 熱可塑性中間層、 銀 主体薄膜層及び、 熱シール性内層 （内側） である。 なお、 容器形成のために高 周波誘導加熱によりヒートシールされる帯域 （シール帯域） 以外の層構成は、 銀主体薄膜層が転写されない領域で、例えば、 （外側）最外熱可塑性層、印刷層、 紙等の支持層、 熱可塑性中間層及び、 熱シール性内層 （内側） である。

この態様の利点は、 積層村料製造工場内で高速に積層されているプロセスで転 写されるので、効率的に、すなわち、 高速に転写工程を実施することができる。 この発明の好ましい態様におけるウェブ状積層材料の製造方法において、 支持 層の内側の内面に直接、 基板に蒸着された銀主体薄膜層を転写する。

この態様によって、 上記態様と同様に、 積層材料製造工場内において、 転写ェ 程が実施される。 この態様における積層材料の積層構造は、 例えば、 （外側） 最 外熱可塑性層、 印刷層、 紙等の支持層、 銀主体薄膜層及び、 熱シール性内層 （内 側） である。 なお、 容器形成のために高周波誘導加熱によりヒートシールされ る帯域 （シール帯域） 以外の層構成は、 銀主体薄膜層が転写されない領域で、 例えば、 （外側） 最外熱可塑性層、 印刷層、 紙等の支持層及び、 熱シール性内層 (内側） である。

この態様の利点は、 積層材料製造工場内で高速に積層されているプロセスで転 写されるので、効率的に、すなわち、高速に転写工程を実施することができる。 更に、 直接に転写されるので、 余分な中間層を省略することができ、 廉価で薄 手の包装材料を得ることができる。 この発明において、 積層材料のヒートシールでは、 上記この発明における積層 材料、 すなわち、 支持層及び熱可塑性内層からなる積層材料であって、 その容 器形成のために高周波誘導加熱によりヒートシールされる帯域に、 その誘導加 熱により発生した熱がその内層に伝わるようにその支持層の内側に設けられ銀 主体薄膜層を有するウェブ状積層材料を準備する。ウェブ状積層材料は、通常、

ΓΊ■一 1·し、 1 . / ^-Έϋ , -r a.^ . .ス. 例えば、 ロール状のウェブ状積層材料を、 包装充填機に装填し、 ロールからそ の積層材料を引き出し、 その充填機内に搬送する。 搬送されているウェブ状積 層材料は、 下降しながらチューブ状に成形される。 積層材料の長手方向に縦シ —ルされて、 液漏れしない液密となる。 高周波誘導加熱により縦シールする場 合、 高周波誘導加熱によりヒートシール帯域を形成する。

その積層材料チューブ内に液体食品を充填される。

充填されたそのチューブの横断方向に、 かつ、 好ましくは、 液面下で、 所定間 隔毎に高周波誘導加熱によりヒートシール帯域を形成して横シールする。

次いで、 前記シール帯域の中央をカツ夕一ナイフなどで切断して個々の容器を 成形し、 必要に応じて、 クリース線に沿って折り、 最終形状に成形する。 図面の簡単な説明

第 1図は、 この発明の一実施の形態であるウェブ状積層材料の製造法の断面図 である。

第 2図は、 この発明の一実施の形態であるウェブ状積層材料の一部分を示す平 面図である。

第 3図は、 この発明の別の実施の形態であるウェブ状積層材料の製造法の断面 図である。

第 4図は、 この発明に使用する包装充填機の概略図である。

第 5図は、 この発明に使用する充填機の横シール装置の概略図である。 発明を実施するための最良の开態 以下、 本発明の実施の形態について、 図 1から図 5を用いて説明する。

(実施の形態 1 )

図 1は、 この発明の一実施の形態であるウェブ状積層材料の転写工程を概略的 に示すプロセス図及び積層材料の一部分拡大断面図である。 図 1において、 積 層材料は、 紙、 板紙、 プラスチック、 それらの複合材からなる支持層 1と、 低 密度ポリエチレン、 直鎖状低密度ポリエチレンなどの熱可塑性内層 3と、 高周 波誘導加熱によりヒートシールされる帯域に誘導加熱により発生した熱が内層 3に伝わるように熱可塑性内層 3内面に積層された銀主体薄膜層 2と、 外側に 積層される熱可塑性材料外層 4を有する。

その銀主体薄膜層 2は、 銀蒸着装置 2 0において、 基材フィルム 2 1に蒸着さ れた銀主体薄膜がホットスタンプ転写装置 2 2による転写工程で転写された層 2である。

銀蒸着装置 2 0においては、 連続的に装置内の銀蒸気雰囲気内を通過する 25ミ クロン以下の基材フィルム 2 1の平坦な面に、 固体銀から蒸発された銀蒸気が 1 0ミクロン以下の、 好ましくは、 0 . 1ミクロン一 1ミクロン程度の金属銀 酸化銀の銀主体薄膜が蒸着される。 図 2は、 この発明の一実施の形態であるウェブ状積層材料の一部分を示す平面 図である。 図 2において、 帯状積層材料は、 紙、 プラスチック、 それらの複合 材からなる支持層と低密度ポリエチレンなどの熱可塑性層との積層材である。 その積層 料から多数個の^！装容器が得られ、 横斬方向へ橫シールする 2木の シール帯域 5の間の部分が 1個の包装容器に対応する。 高周波誘導加熱により ヒートシールされる帯域 5に誘導加熱により発生した熱が内層に伝わるように 支持層の内側に銀主体薄膜層 2が積層される。

高周波誘導加熱により縦シールする場合、 高周波誘導加熱によりヒートシール 帯域を形成するために、 ウェブ状積層材料の両端部分 7にも、 銀主体薄膜層が 積層される。

その銀主体薄膜層は、 図 2で示す帯域 5及びその近傍に、 更に高周波誘導加熱 により縦シールする場合は、 両端部分 7及び 7にも、 積層される。 図 3は、 この発明の別の実施の形態であるウェブ状積層材料の転写工程を概略 的に示すプロセス図である。 図 3において、 銀蒸着装置 2 0で、 固体銀から銀 蒸気が蒸発し、 連続的に装置内の銀蒸気雰囲気内を通過する凡そ 2 0ミクロンの 基材フイルム 2 1の平坦な面に、 0 . 5ミクロン 2ミクロンの金属銀 Z酸化 銀の銀主体薄膜が蒸着する。 基材フィルム 2 1に蒸着された銀主体薄膜がホッ トスタンプ転写装置 2 2で、 銀主体薄膜層 2が積層材料に転写する。 ウェブは、 印刷工程において、 ウェブ状支持層の外面に、 間接若しくは直接に、 容器デザインを印刷する。 ここで、 間接若しくは直接とは、 絵柄、 デザインの 印刷層と支持層面との間にプラスチックラミネート層やフィルム層、 接着層、 アンカ一コート層などを積層することもできることを意味する。

印刷されたそのウェブ状支持層の外面及び内面を同時に若しくは順次、 同種若 は複層の外層及び内層が形成される。 また、 必要に応じて、 途中の工程で、 ス トローパンチ、容器成形を容易にする為の雾線（折り目線） を積層材料に付す。 この発明の一形態の積層材料をヒートシールする方法を、 図 4及び図 5を参照 して説明する。 図 4は、 この発明に使用する包装充填機の概略図である。

この発明の積層材料、 すなわち、 支持層ノ銀主体薄膜層 熱可塑性内層からな るウェブ状積層材料を準備する。 ロール状のウェブ状積層材料 4 1を、 包装充 填機に装填し、 ロール 4 1からその積層材料を引き出し、 その充填機内に搬送 する。 搬送されているウェブ状積層材料は、 縦シール用のストリップテープを アプリケ一タ 4 2で付けられた後、 下降しながらチューブ状にローラ一 4 4に より成形される。 積層材料の長手方向に縦シールされて、 液漏れしない液密と なる。 縦シール用のストリップテープを積層材料一端に高周波誘導加熱により 接合する場合は、 その一端 7にも、 導電層が積層される。 また、 高周波誘導加 熱により縦シールする場合、 高周波誘導加熱によりヒートシール帯域を形成す るために、 積層材料ウェブの両端 7及び 7にも、 導電層が積層される。

その積層材料チューブ内に液体食品を充填パイプ 4 5から充填される。

充填されたそのチューブの横断方向に、 かつ、 液面下で、 所定間隔毎に高周波 誘導加熱によりヒートシール帯域を形成して横シール装置 （図 5に示す） で横 シールする。

次いで、 前記シール帯域の中央をカッターナイフなどで切断して個々の容器 4 6を成形し、 必要に応じて、 クリース線に沿って折り、 最終形状に成形する。 図 5はその充填機の横シール装置の概略図である。

図 5に示す様に、 上下に運動する 2台の横シール装置 1 4及び 1 5が、 充填さ れた積層材料チューブ 1 0を、 高周波誘導加熱用インダクター 1 9とカウン夕 一ジョー 1 8によって横断方向に押圧し、 加熱し、 冷却して、 所定間隔毎に高 周波誘導加熱によりヒートシール帯域 Sを形成して横シールする。

次いで、 前記シール帯域 Sの中央をカッターナイフ （図示せず） で切断して個々 の容器を成形する。

(実施の形態 2 )

請求項 2の態様において、 図 4に示す包装充填機内の縦シール用のストリップ テープをアプリケ一夕 4 2の上流若しくは下流に、 転写装置が設置され転写さ れる。 上記形態における容器形状の他、 この発明における包装容器は、 例えば、 プリ ック状 （平行 6面体） の他、 6角柱状、 8角柱状、 四面体形状、 屋根型容器な どがある。 以上のように本発明によれば、 以下の有利な効果が得られる。

シール帯域及びその近傍を抗菌性雰囲気若しくは抗菌材料で形成することがで きる。

ァセプチック包装とチルド包装との異なる包装システムであつても、 異なる包 フ；ム κ fc 田 1 . Η·¾?田す r ^ -hi- . m-r- —^ fe フ /、 体の効率的な運転ノ運用 操業が可能になり、 更には、 エネルギーや資材の削 減、 製造コストの低減に寄与することができる。

本発明により、 新規なシール方法で封止 Z接合を形成することが可能になり、 高速に印刷中の印刷機内で、 自動接合装置を利用して、 正確に処理され、 大規 模なフレキソ印刷機、 グラビア印刷機で量産レベル行うことが可能になる。 本発明による方法により、 金属箔層を何ら含まない安価な包装用材料に急速、 確実な封止方法を適用することが可能になる。 産業上の利用可能性

この発明の包装積層材料の製造方法は、 牛乳、 清涼飲料等の液体食品を収容す る包装容器に利用される。

Claims

請求の範囲

1 . 少なくとも支持層及び熱シール性内層からなる包装容器用ウェブ状積層材 料の製造方法であって、

支持層の原料ロールを準備し、

前記原料ロールからゥェブ状支持層を引き出し、

該容器形成のために高周波誘導加熱によりヒートシールされる帯域を含む該支 持層の内側の内面に、 基板に蒸着された銀主体薄膜層を転写し、

銀主体薄膜層の転写工程の前若しくは後に、 該支持層の内側に、 熱シール性内 層を積層し、

該長尺ウェブ状支持層の外面に、間接若しくは直接に、容器デザインを印刷し、 印刷された該ゥェブ状支持層の外面及び内面を同時に若しくは順次、 同種若し くは異種、 単数若しくは複数の熱可塑性層を形成する、

ことを特徴とする包装積層材料の製造方法。

2 . 該容器形成のために高周波誘導加熱によりヒートシールする直前に、 積層 された該熱シール性内層の内面に、 基板に蒸着された該銀主体薄膜層を転写す る、 請求項 1記載の包装積層材料の製造方法。

3 . 該支持層の内側に積層された熱可塑性中間層の内面に、 基板に蒸着された 銀主体薄膜層を転写する、 請求項 1記載の包装積層材料の製造方法。

4 .該支持層の内側の内面に直接、基板に蒸着された銀主体薄膜層を転写する、 請求項 1記載の包装積層材料の製造方法。