JP2833708B2 - 包装材料およびこの材料から作られる包装容器 - Google Patents

包装材料およびこの材料から作られる包装容器

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、包装容器に転換可能なシート状またはウェ
ブ状の柔軟性ある包装材料に関する。本発明はまた、こ
の材料によって製作される包装容器およびその部分にも
関する。
［従来の技術］ 包装技術において、特に液体食品、例えば牛乳、ジュ
ースなどの包装および輸送には非復元型の容器が用いら
れている。これら公知の非復元型容器の大部分は、紙ま
たは厚紙の担持層と熱可塑性プラスチックの内外被覆か
らなる材料によって製作される。これらの容器の材料は
さらに別の層を有することがある。例えば、前記以外に
アルミホイルやプラスチック被覆がある。
包装材料の組成を選択する基準は、包装される製品を
最もよく保護すると共に、容器が通常の取り扱い中に受
ける外部応力に耐えられる機械的強度および耐久性をも
つものであることである。機械的な剛性を達成するため
に、これら容器の材料にしばしば紙または厚紙の比較的
に厚い担持層を設ける。この剛性は、一方では製品に対
し機械的な保護を与えると共に他方、輪郭を安定的なも
のとするので、取り扱いが容易となり手で掴むことがで
きるようになる。しかし、そのような材料は、液体やガ
スに対して液（気）密性がなく、また所期の剛性も湿度
や液体にさらされるとたちまち失われてしまう。材料に
液密性を付与するため、担持層にはしばしばその両面に
液密性のプラスチック材料の被覆が設けられる。もし、
このプラスチック材料が熱可塑性であれば、この被覆は
いわゆるヒートシールにより互いにシールするためにも
使用される。このように、熱可塑性プラスチック被覆の
重ねられた材料片同士をヒートシールすることにより、
液密かつ機械的な強度を有するシール結合となり、容器
は半永久的に所期の形状にされる。
現在、上記タイプの非復元型容器は、近代的、合理的
な包装機械によって製造されており、ここでは包装材料
のウェブまたは予め成型した用紙から高速度で、最終製
品を形成し、充填し、密閉している。例えば、ウェブか
ら長手方向の縁を重ねあわせることによりチューブ型容
器が製造されている。このチューブは目的内容物で充填
された後で、チューブの長手方向軸に直角にチューブを
平坦化およびシールすることにより、複数の閉鎖した容
器ユニットに分割される。その後で、包装ユニットはシ
ール帯を横方向に切断することにより互いに分断され、
最終的に折曲げたりシールしたりして所期の形状に仕上
げられる。
［発明が解決しようとする課題］ 上記工程による容器製造中、ラミネートされた材料は
特に材料の折曲げ時に応力にさらされる。担持層は比較
的に厚みが大きいために、折曲げると一方のプラスチッ
ク被覆は強い引き延ばしにあうが、他方は折曲げ線に沿
って圧縮される。プラスチック被覆の伸縮性のために、
そのような折り曲げはプラスチック被覆において漏洩や
その他の破損を引き起こすことはほとんどないが、包装
容器がアルミホイルからなるときにこの問題は深刻にな
る。これはプラスチック層が小さな伸縮性を有する場合
にたとえることができ、これは材料が折曲げられたとき
に破損をもたらす。
例え材料を単に180度折曲げるのが通常重大な影響が
ないといっても、もしその材料を２本の交差線に沿って
折曲げると難問題が発生する。これは、容器をウェブか
ら作ろうが、予め製造した紙から作ろうが、この種の容
器の外部シール領域にしばしば起きる問題である。シー
ルは、互いにシールすべき縁帯に沿って容器の内側に面
した側のプラスチック被覆を加熱によって溶解させるこ
とによって行なわれる。その後、加熱されたプラスチッ
ク被覆は互いに圧縮され、容器外側に、材料の熔融によ
って一体となった、シールのひれ（sealing fin）を形
成する。そのようなシールのひれは二重層からなる。そ
れが障害とならないように、シールのひれは折曲げて容
器の外側に対して平坦に横たえる。このことは、シール
のひれの材料層のひとつは180度に折り曲げられるとい
うことであり、容器壁の折曲げられたシールのひれの領
域は三層になるということ、すなわち、三倍の材料の厚
みを有するということを意味する。そのようなシールの
ひれは容器の側面のひとつ以上に沿ってしばしば走って
いる。これら側面は、例えば平行六面体容器の形成中
に、シールのひれに直角に伸びる折れ目に沿って180度
の折曲げにさらされるので、容器のある領域の材料厚み
はラミネート厚みの６倍にもなる。シール領域に対して
180度横方向に伸びる折曲げ地点において、一番外部に
位置する層は、引き伸ばされることにより非常に強い引
っ張り応力にさらされ、またこれに関係するヒビ割れの
形成増大の可能性にさらされる。この引っ張り応力はし
ばしば非常に大きいので、材料中のアルミホイルの中に
ヒビ割れが起こるだけでなく、熱可塑性プラスチック被
覆の中にも起こり、その結果、包装された液体の漏洩を
起こす。液体はたちまちヒビ割れの形成によって露出さ
せられた担持層によって吸収され、材料の剛性を損な
う。
上記タイプの欠点−これは主として従来型の包装材料
の紙・厚紙が、一方では容器に必要な機械的な剛性を付
与するために比較的に厚くしなければならないと共に、
他方では水分に弱いせいであるが、−は本願発明の包装
材料により避けることができる。
［課題を解決する手段］ 本願発明の包装材料は、包装材料の剛性を増大させる
ために、接近して設けた多数の窪みおよび／または***
からなる浮き彫り模様を備えた、変形可能で、ヒートシ
ール可能なプラスチック材料のシートまたはウェブを有
する、立体的に剛性のある包装容器製造用の柔軟性のあ
る包装材料において、前記プラスチック材料は無機物充
填熱可塑性プラスチック材料であり、前記浮き彫り模様
は、包装材料の剛性をさらに増大させるため、プラスチ
ック変形により、前記材料の片面に設けられ、前記浮き
彫り模様は、包装材料の領域（8,9）において中断また
は省略されることにより、折曲げを促進する、狭い弱化
線を形成していることを特徴とする。
プラスチック材料はラミネートであって、プラスチッ
ク材料が担持層の役目を果たしていてもよい。
担持層材料は適当量の熱可塑性プラスチックからな
る。これは炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、タルク、
雲母などの無機物細粒を添加することにより、よい材料
剛性を得ることができる。同時に使用される熱可塑性プ
ラスチックの量は少なくて済み、材料コストはしたがっ
て減少する。本発明による、特に好ましい熱可塑性プラ
スチック材料は、ポリプロピレン材料、例えば、ASTM
（アメリカ材料試験協会）によるメルト フロー イン
デックスが0.5〜５のポリプロピレンのホモポリマーま
たはコポリマー（共重合体）である。例えば、ポリプロ
ピレン−ポリエチレン共重合体、好ましくは、カルシウ
ム塩（例えば、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム）のよ
うな適当な充填材を50−80％、好ましくは、65−70％を
含有する。
浮き彫り模様は、例えば畦で縁取られた窪みの形であ
る。窪みと畦は平行に走ってもよいし、畦が交互に交差
することにより窪みが個々の細胞に分断されていてもよ
い。担持層の少なくとも片面に設けられた浮き彫り模様
の剛性付与性表面模様は、例えば、互いに交差したり相
互に連結したりしている、持ち上げられた表面すなわち
畦からなる。この畦は、中間の、より深く位置する、同
一または類似の、通常形状（例えば四角形、五角形、六
角形）の表面片を形作る。
この窪み・細胞の底面となる、より深く位置する表面
片の幅は、好ましくは10,000μｍより小さく、より好ま
しくは5,000μｍより小さい。場合によってはこの幅は
3,000μｍより小さい。そのような窪み・細胞の長さは
包装材料の寸法のみによって限定されるのであるが、好
ましくは幅よりも５倍より小さく、さらに好ましくは幅
の３倍よりも小さい。好ましくは、そのような窪み・細
胞の幅は10μｍより大きく、さらに好ましくは100μｍ
より大きく、例えば500μｍより大きい。
包装材料の製造中に、本発明の包装材料の形成を促進
するために、包装材料の特定領域に沿って表面模様を中
断または省略することによって任意形状の折曲げ線（狭
い、平坦な弱化帯）を形成する。
担持層の表面模様側が完成包装容器の内側に面すると
き、担持層の模様側は容器製造中に互に結合およびシー
ルする予定の包装部分に沿って平板な部分を有する。そ
の結果、機械的に強固で、液密のシールをそのような領
域に設けるという前提条件が顕著に向上する。
［作用・効果］ 本願発明によれば、プラスチック変形により生じる浮
き彫り表面模様を担持層の少なくとも一方の面に対しプ
ラスチック変形により設けることにより、変形可能で、
ヒートシールできるプラスチック材料のシートまたはウ
ェブからなる包装材料の剛性は相当に向上することが分
かった。特に、本発明の包装材料は、同じ厚み同じ材料
の、模様のない、平板担持層を有する包装材料に比べて
かなり良好（30％以上）な曲げ抵抗を示した。本発明に
よって達成された立体的剛性（dimensional regidity）
の相当部分は次の理由のためであると推定される。すな
わち、前記表面模様を形成するためにプラスチック変形
している際に変形可能なプラスチックが引き伸ばしによ
り分子整列されるためである。
［実施例］ 以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施例を説明
する。
第１図は、本発明によるウェブのような均一材料１の
縁部分に相当する部分を示している。この実施例では第
２図に示されるタイプの平行六面体容器に転換すること
を意図している。前記したように、容器２は２本の長手
方向縁帯３（図では片方だけを示す）を重ね合わせて結
合させチューブとすることにより製造される。このチュ
ーブに後で目的内容物を充填し、所々このチューブの長
手方向軸に直角に、かつ狭い横方向帯４に沿って、チュ
ーブを平坦化およびシールすることにより、複数の閉鎖
した容器ユニットに分割する。その後で、包装ユニット
は狭い横方向帯４を切断することにより互いに分断さ
れ、最終的に折曲げたりシールしたりして所期の形状に
仕上げられる。
本発明による材料１は、変形可能で、ヒートシール可
能なプラスチック材料である担持層５（第３図−第６図
参照）からなる。好ましくは、炭酸カルシウムまたは硫
酸カルシウム50−80％、好ましくは65−70％含有する前
記タイプのポリプロピレン−ポリエチレン共重合体であ
る。担持層５の片面、すなわち容器２の内部に面する側
は、持ち上げられた表面部分６からなる浮き彫りのよう
な表面模様を有する。この持ち上げられた部分６は互い
に交差したり結合したりしていてその間で、より深く位
置する表面片７を形成している。この表面片７は、例え
ば第３図に示すように六角形である。この種の表面模様
は担持層５にさらに剛性を付与し、材料１から、よい堅
さの輪郭を有する容器２を製造するための前提条件を改
善する。担持層５の一面におけるプラスチック変形によ
って形成されるこの表面片７の形状は重要ではない。こ
の実施例のように小さな寸法では形状は様々であり他の
形状、例えば四角でもよい。もっと大きな寸法では前記
六角形や四角よりも、五角形の中間表面片を有する浮き
彫り表面模様が好ましいことが分かっている。なぜな
ら、五角形は、材料が曲げられたり圧縮されたりしたと
きにヒビの発生をもたらす狭い弱化線（weakening line
s）が最も入りにくい形状だからである。
第４図−第６図から明らかなように、持ち上げられた
部分すなわち畦６は材料１の任意領域に沿って省略し
て、狭い、長手方向および横方向の平面弱化帯8,9を形
成してもよい。この弱化帯は容器製造において材料１を
曲げやすくするためのものである。
第５図は材料の長手方向縁帯３に沿った担持層５の表
面模様面を示している。第６図では横方向シール帯４に
沿った担持層５の表面模様面を示している。すなわち、
容器２製造において連結され互にシールされる材料領域
である。この領域は浮き彫り模様のない平板な表面部分
を有する。この表面部分はこれらの領域を連結して互に
平坦にし、機械的に耐久性のある液密のシールを実現す
るために必要である。
前記したように、ここに選ばれた実施例では担持層５
の表面模様面は容器２の内部に面することを意図してい
る。材料１をこのように適用する際、表面模様によって
増大した剛性は、担持層をさらに弾力率の高いまたは膨
張率の高い材料のラミネート層10によって被覆すること
によって強化される。そのような剛性向上層10として
は、例えばアルミホイルがあげられる。アルミホイル
は、付着性のよい適当な材料の中間シール層11を介し
て、持ち上げられた表面部分６の頂上にシールしてもよ
いし、材料の長手方向または横方向シール帯3,4に沿っ
て担持層５の平板表面部分にシールしてもよい。本件に
おけるアルミホイルは持ち上げられた部分６の頂上に平
坦に配置され、これらの表面すなわち畦の間で有効に距
離を保つスペーサーとして機能し、容器２が手で掴まれ
たとき側面がへこむのを防ぐ。
第７図は、本発明の変形例であって、第６図に相当す
る材料の断面を示している。分かりやすくするため、直
接対応する部分には第６図と同じ符号を使用している。
第７図の材料が第６図の実施例と異なるのは、平板な横
方向シール領域４は周辺の畦６の頂上と同じ平面にある
ことである。これにより、容器製造に際し包装材料の前
記領域において強固な、液密横方向シールの形成が促進
されるのである。前記したように、表面模様の寸法およ
び形状は変化しうる。しかし、本発明に基づいて行なわ
れた実験では、目的とする剛性を付与し、容易に取り扱
うことができ手で掴むことができる堅い容器を製造する
には、持ち上げられた部分すなわち畦６の高さは、200
−800μｍ、好ましくは300−500μｍの範囲であり、同
時に担持層５の平板な表面部分の材料厚みは50−400μ
ｍ、好ましくは150−200μｍである。
上記したウェブのような材料１は、本発明により、第
８図のようなタイプの装置を使用して製造することがで
きる。適当な寸法のシート金型に押出機12を取り付け、
柔らかくなるまで、または初期熔融するまで（約180−3
00℃）加熱した熱可塑性プラスチックの塊を押し出す。
押し出されるのは、ポリプロピレンとポリエチレンの共
重合体でASTMによるメルト フロー インデックスが0.
5−５であり、50−80％、好ましくは65−75％の細粒カ
ルシウム充填材を含有している。押し出される平板状の
柔らかいフィルム13は、50−400μｍ、好ましくは150−
200μｍの厚みを有する材料であり、協働する、冷却さ
れた圧力ローラ14,15の間の隙間を通過する。一方のロ
ーラ14の表面には持ち上げられた表面部分の浮き彫り表
面模様が設けられていて、通過する材料フィルムに押し
つけられるとフィルムの一面にプラスチック変形によっ
て相補的な表面模様が付けられる。しかし、他方のフィ
ルム面はローラの隙間に影響されずに通過する。ローラ
通過後、フィルムの模様付けされた面は薄いアルミホイ
ル10（約10μｍ）によって被覆される。このアルミホイ
ルは押し出された、ヒートシール可能な材料の中間層11
によって、担持層の模様表面の持ち上げられた表面部分
の頂上および模様部分の間に位置する平板状模様部分に
しっかりと連結される。結合した層が、別の協働する、
冷却された圧力ローラの間の隙間を通過するからであ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係るウェブのような包装材料の縁部
分を示す平面図である。 第２図は、第１図の包装材料を用いて製造された包装容
器の頂上部分の斜視図である。 第３図は、第１図の材料の一部破断拡大図である。 第４図は、第１図のIV−IV線に沿った拡大断面図であ
る。 第５図は、第１図のＶ−Ｖ線に沿った拡大断面図であ
る。 第６図は、第１図のVI−VI線に沿った拡大断面図であ
る。 第７図は、本発明の別の実施例に係る包装材料の第６図
相当図面である。 第８図は、本発明による包装材料製造方法の概略図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−281966（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−281965（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−153630（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−15292（ＪＰ，Ｂ２) 英国公開1174287（ＧＢ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 53/36,53/06 B29C 22/00 B65D 65/40 B32B 3/30,15/08

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】包装材料の剛性を増大させるために、接近
    して設けた多数の窪み（７）および／または***からな
    る、一体的に形成された表面浮き彫り模様を備えた、変
    形可能で、ヒートシール可能なプラスチック材料のシー
    トまたはウェブ（１）を有する、立体的に剛性のある包
    装容器製造用の柔軟性のある包装材料において、 前記プラスチック材料は無機物充填熱可塑性プラスチッ
    ク材料であり、 前記浮き彫り模様は、包装材料の剛性をさらに増大させ
    るため、プラスチック変形により、前記材料の片面に設
    けられ、 前記浮き彫り模様は、包装材料の領域（8,9）において
    中断または省略されることにより、折曲げを促進する、
    狭い弱化線を形成している ことを特徴とする、包装材料。
  2. 【請求項２】前記シートまたはウェブの厚みが200−800
    μｍである請求項第１項記載の包装材料。
  3. 【請求項３】浮き彫り模様が包装材料の領域（3,4）に
    おいて中断または省略されることにより、互にシールさ
    れるべき、平板な、長手方向および横方向の表面部分を
    形成している請求項第１項または第２項のいずれかに記
    載の包装材料。
  4. 【請求項４】前記横方向の表面部分（４）は隣接する浮
    き彫り模様の頂上と同一面に位置する請求項第３項記載
    の包装材料。
  5. 【請求項５】浮き彫り模様が互に交差する、または相互
    に連結している畦（６）によって形成されてされている
    請求項第１項ないし第４項のいずれかに記載の包装材
    料。
  6. 【請求項６】前記畦が畦の間に位置する小さい厚みの表
    面片（７）によって形作られている請求項第５項記載の
    包装材料。
  7. 【請求項７】前記表面片（７）が、互に同一または類似
    の通常形状である請求項第６項記載の包装材料。
  8. 【請求項８】無機物充填熱可塑性プラスチック材料が、
    硫酸カルシウム、炭酸カルシウムを50−80％含有するポ
    リプロピレンのホモポリマーまたは共重合体である請求
    項第１項ないし第７項のいずれかに記載の包装材料。
  9. 【請求項９】前記百分率が65−70％である請求項第８項
    記載の包装材料。
  10. 【請求項１０】包装材料がラミネートであって、前記ヒ
    ートシール可能なプラスチック材料が１以上の層（10）
    のための担持層を形成している請求項第１項ないし第９
    項のいずれかに記載の包装材料。
  11. 【請求項１１】担持層の表面模様側が、ラミネートされ
    た、弾性率の高い、伸縮率の小さい材料からなる層（1
    0）によって被覆されている請求項第10項記載の包装材
    料。
  12. 【請求項１２】前記層がアルミホイルである請求項第11
    項記載の包装材料。
  13. 【請求項１３】請求項第１項ないし第12項のいずれかに
    記載の包装材料を用いて製造された包装容器またはその
    一部分。
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