JP4036450B2 - 包装積層材料の製造方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装積層材料の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
支持層及び熱可塑性内層からなる包装容器用ウェブ状積層材料であって、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６３ー２２２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アルミニウ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２６９４２８６号に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特公昭６３ー２２２号公報
特許第２６９４２８６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
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、常温保存可能なアセプチック包装と、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、ア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、ア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れば、包装システム全体の効率的な運転／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。
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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
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、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、ア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／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。
【０００６】
【発明の実施の形態】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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接する内層のプラスチック（熱可塑性材料／樹脂）を融解させてシールさせる。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。
【００１２】
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（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。
【００１３】
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、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って、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。
【００１４】
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。
【００１５】
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、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。
【００１６】
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、ロール状に巻取られて保管、搬送される。
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ールされて、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ッター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。
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。
【００１７】
（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２０において、基材フィルム２１に蒸着された銀主体薄膜がホットスタンプ転写装置２２による転写工程で転写された層２である。
銀蒸着装置２０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２１の平坦な面に、固体銀から蒸発された銀蒸気が１０ミクロン以下の、好ましくは、０．１ミクロン〜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。
【００１８】
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の平面図である。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。その積層材料から多数個の包装容器が得られ、横断方向へ横シールする２本のシール帯域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。
【００１９】
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２０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2０ミクロンの基材フィルム２１の平坦な面に、０．５ミクロン〜２ミクロンの金属銀／酸化銀の銀主体薄膜が蒸着する。基材フィルム２１に蒸着された銀主体薄膜がホットスタンプ転写装置２２で、銀主体薄膜層２が積層材料に転写する。
【００２０】
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、アンカー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、同種若しくは異種、単数若しくは複数の熱可塑性層を形成する。その結果、単層若しく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罫線（折り目、クリース線）を積層材料に付す。
【００２１】
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／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４１を、包装充填機に装填し、ロール４１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ータ４２で付けられた後、下降しながらチューブ状にローラー４４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４５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４６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。
【００２２】
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１４及び１５が、充填された積層材料チューブ１０を、高周波誘導加熱用インダクター１９とカウンタージョー１８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を形成してで横シールする。
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。
【００２３】
（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ータ４２の上流若しくは下流に、転写装置が設置され転写される。
【００２４】
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、ブリック状（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。
【００２５】
【発明の効果】
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。
ア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ので、包装システム全体の効率的な運転／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／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。
【図面の簡単な説明】
【図１】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
【図２】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
【図３】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
【図４】この発明に使用する包装充填機の概略図
【図５】この発明に使用する充填機の横シール装置の概略図
【符号の説明】
１ ・・・支持層
２ ・・・内層
３ ・・・銀主体薄膜層
２０・・・銀蒸着装置
２２・・・転写装置

Claims (4)

  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ウ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、
    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。
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