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CN1852838B - 纸容器内纵向密封带及带有纵向密封带的纸容器 - Google Patents

纸容器内纵向密封带及带有纵向密封带的纸容器 Download PDF

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CN1852838B CN2004800269370A CN200480026937A CN1852838B CN 1852838 B CN1852838 B CN 1852838B CN 2004800269370 A CN2004800269370 A CN 2004800269370A CN 200480026937 A CN200480026937 A CN 200480026937A CN 1852838 B CN1852838 B CN 1852838B
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Abstract

用于覆盖并密封露出于纸容器内表面的接缝的纸容器内密封带由下述膜片构成，所述膜片利用双组分挤出吹塑法制成，具有多层层叠结构，表里两面的最外层由热熔性合成树脂层形成，所述纸容器由以厚板纸作为基层、以热熔性合成树脂作为表里两面的最外层的包装材料形成。利用以低于挤出层压法的温度熔融树脂而制膜的双组分挤出吹塑法制成的前述膜片，与根据其他方法制成的膜片相比，由于没有过度的受热过程，所以，形成具有多层层叠结构的膜片的表里两面最外层的热熔性合成树脂层，在其熔融时显示出了更优良的密封性，并且，由于是在具有多层层叠结构的膜片整体几乎不受拉伸的情况下制成，从而显示出了优良的柔软性和延伸性，在用密封带覆盖露出于由前述包装材料形成的纸容器内表面的接缝、而加以密封的情况下，可以得到完全的密封。

Description

纸容器内纵向密封带及带有纵向密封带的纸容器
技术领域
本发明涉及用于覆盖并密封露出于下述纸容器内表面的接缝的纸容器内密封带，所述纸容器是由以厚板纸作为基层、以热熔性合成树脂作为表里两面的最外层的包装材料形成的。本发明特别是涉及用于覆盖露出于下述纸容器内表面的纵向接缝的纸容器内纵向密封带、以及由该纸容器内纵向密封带纵向密封了的带有纵向密封带的纸容器，所述纸容器是经过如下工序成型的：使以厚板纸作为基层、以热熔性合成树脂作为表里两面的最外层的带状包装材料的长度方向(纵向)的两缘部重合，并热熔接，从而形成该包装材料的筒。 
在容纳饮料等的纸容器的技术领域中，作为用在密封部、用来覆盖其接缝的密封带，公知的有单层带、三层带等，所述单层带由热塑性树脂形成，所述热塑性树脂或者单独以低密度聚乙烯(以下称LDPE)树脂作为主体，或者以采用了LDPE树脂和直链低密度聚乙烯(以下称LLDPE)树脂的混合物、或LDPE树脂和高密度聚乙烯(以下称HDPE)树脂的混合物的LDPE树脂作为主体；所述三层带，是将前述LDPE树脂或者以LDPE树脂为主体的热熔性合成树脂层配置于表里两面的最外层，并以气体屏蔽性材料作为芯层，用干法层压或者挤出层压法使芯层和表里两面的最外层贴合而成，其中，作为气体屏蔽性材料，采用HDPE树脂、延伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下称PET)树脂，乙烯乙烯醇共聚体皂化物(以下称EVOH)树脂，或者非结晶性共聚酯树脂等材料(参见日本特开2001-354916号公报)。 
作为采用这些密封带而形成的纸容器，有如下形成的纸容器：使以厚板纸作为基层且表里两面的至少最外层由热熔性合成树脂构成的带状包装材料(以下称包装材料)的长度方向的两缘部彼此重合，而进行纵向密封，隔开相当于一个纸容器的距离、以一定宽度对制成的包装材料筒进行横向密封，并且对其中填充饮料等，然后在该横向密封区域的中间部切断而分离，得到砖型等最终形态。 
但是，在这样形成的纸容器中，在横向密封部分和纵向密封部分相重合的部分，会产生密封不良的问题。即、在横向密封部分和纵向密封部分相重合的部分，在横向密封的包装材料彼此与纵向密封带端面之间会产生很微小的空间。特别是，在采用前述芯层为气体屏蔽性材料的三层带作为纵向密封带的情况下，由于通常气体屏蔽性材料的熔点高，由其制成的膜片、特别是延伸制成的膜片缺乏柔软性和延伸性，所以，即使在横向密封包装材料筒时的加热和加压的作用下，带材料也无法填埋前述空间，由此，有时会产生密封不良等问题。 
发明内容
因此，为了解决这些问题而进行了各种研究，结果着眼于下述一点：在具有聚乙烯树脂层作为表里两面的最外层的多层层叠结构的带中，若通过双组分挤出吹塑法来制作纵向密封带，则可以提高最外层的聚乙烯树脂层的低温密封性能，并且是在具有多层层叠结构的膜片整体几乎不受拉伸的情况下制作，从而显示出优良的柔软性和延伸性。并且发现：在将该密封带作为用于覆盖露出于纸容器内表面的纵向接缝的、纸容器内纵向密封带的情况下，借助于前述横向密封时的加热和加压，可有效地填埋包装材料和纵向密封带端面之间的空间，其中，所述纸容器经下述工序成型，即、使以前述厚板纸作为基层、以热熔性合成树脂作为表里两面最外层的带状包装材料的长度方向(纵向)的两缘部相重合，并热熔接，从而形成该包装材料的筒。基于上述发现，完成了本发明。 
本发明的目的在于，提供一种可得到完全的密封的纸容器内密封带，特别是提供一种在用于覆盖露出于纸容器内表面的纵向接缝的情况下有用的纵向密封带以及带有纵向密封带的纸容器，所述纸容器经由下述工序而成型，即、使以厚板纸作为基层、以热熔性合成树脂作为表里两面最外层的带状包装材料的长度方向(纵向)的两缘部相重合并热熔接，从而形成该包装材料的筒。 
本发明的另一个目的在于提供一种能具有气体屏蔽性的纸容器内纵向密封带以及带有纵向密封带的纸容器。 
本发明的目的可以通过下述纸容器内密封带实现，其用于覆盖并密封露出于纸容器内表面的接缝，所述纸容器由以厚板纸作为基层、 以热熔性合成树脂作为表里两面的最外层的包装材料形成，该纸容器内密封带由下述膜片构成，所述膜片利用双组分挤出吹塑法制成，而且，具有表里两面的最外层由聚乙烯树脂层形成的多层层叠结构。 
根据这样构成的纸容器内密封带可以得到下面的效果。即、利用以低于挤出层压法的温度熔融树脂而制膜的双组分挤出吹塑法制成的前述膜片，与根据其他方法制成的膜片相比，没有过度的受热过程。所以，形成具有多层层叠结构的膜片的表里两面最外层的聚乙烯树脂层，在其熔融时显示出了更优良的密封性，并且，由于是在具有多层层叠结构的膜片整体几乎不受拉伸的情况下制成，从而显示出了优良的柔软性和延伸性。因此，在用密封带覆盖露出于由前述包装材料形成的纸容器内表面的接缝、而加以密封的情况下，可以得到完全的密封。 
另外，如果将所述密封带作为用来覆盖露出于纸容器内表面的纵向接缝的纸容器内纵向密封带使用，所述纸容器经下述工序成型，即、使以前述厚板纸作为基层、以热熔性合成树脂作为表里两面最外层的带状包装材料(包装材料)的长度方向(纵向)的两缘部相重合并热熔接，从而形成该包装材料的筒，那么，在对包装材料筒进行横向密封时，借助横向密封时的加热和加压，利用前述膜片的延伸来充分地填埋横向密封的包装材料彼此与纵向密封带端面之间的空间，由此可以得到完全的密封，其中所述包装材料筒，是通过用由前述膜片构成的纵向密封带覆盖纵向密封纵向接缝而进行纵向密封来形成的，而所述纵向接缝是通过使前述包装材料的长度方向(纵向)的两缘部相重合而形成的。 
对于前述纸容器内纵向密封带，优选地，前述膜片的拉伸破坏延伸率为300～800％。 
这样，具有前述多层层叠结构的前述膜片整体，在其横向密封时，显示出最佳的柔软性和延伸性，在横向密封包装材料筒时的加热和加压的作用下，充分地填埋横向密封的包装材料彼此和纵向密封带端面之间的空间，由此可以更为可靠地得到完全的密封。 
另外，对于前述纸容器内纵向密封带，优选地，前述多层层叠结构内的芯层由气体屏蔽性材料层形成。 
在此，用于芯层的气体屏蔽性材料可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)树脂、非结晶性共聚酯树脂、或者乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)树脂等形成。 
这样，通过用纸容器内纵向密封带覆盖纸容器的纵向接缝而进行纵向密封，可以由前述纸容器内纵向密封带来实现前述接缝部分的气体屏蔽。因此，在纸容器的包装材料采用具有气体屏蔽性的材料的情况下，可以更有效地防止氧气从容器外部透过，从而防止由于与氧气接触而造成的饮料等内容物的变质、劣化等问题。 
另外，对于前述纸容器内纵向密封带，前述膜片的表里两面的最外层由聚乙烯树脂层形成，所以，前述聚乙烯树脂层，在横向密封包装材料筒时的加热和加压的作用下熔融，充分地填埋横向密封的包装材料彼此以及纵向密封带端面之间的空间，由此可以得到完全的密封。 
另外，本发明的目的还可以通过下述带有纵向密封带的纸容器实现，所述带有纵向密封带的纸容器由前述纸容器内纵向密封带覆盖而实施了纵向密封。 
根据这样构成的带有纵向密封带的纸容器可以得到下面的效果。即、构成覆盖该纸容器的纸容器内纵向密封带的膜片，是利用以低于挤出层压法的温度熔融树脂而制膜的双组分挤出吹塑法制成的，与根据其他方法制成的膜片相比，没有过度的受热过程。所以，形成具有多层层叠结构的膜片的表里两面最外层的聚乙烯树脂层，在其熔融时显示出了更优良的密封性，并且，由于是在具有多层层叠结构的膜片整体几乎不受拉伸的情况下制成，从而显示出了优良的柔软性和延伸性。因此，通过用由前述膜片构成的纸容器内纵向密封带覆盖包装材料的纵向接缝而实施纵向密封，可以得到没有密封不良的纸容器。 
另外，本发明的目的可以通过下述纸容器实现，该纸容器经下述工序成型，即、使以厚板纸作为基层、以热熔性合成树脂作为表里两面的最外层的带状包装材料的长度方向(纵向)的两缘部相重合并热熔接，从而形成该包装材料的筒，前述筒内表面的前述包装材料的两缘部的纵向接缝由纸容器内纵向密封带覆盖从而实施了纵向密封，所述纸容器内纵向密封带由下述膜片构成，所述膜片利用双组分挤出吹塑法制成，而且，具有表里两面的最外层由聚乙烯树脂层形成的多层层叠结构。 
根据这样构成的带有纵向密封带的纸容器可以得到下面的效果。即、构成覆盖该纸容器的纸容器内纵向密封带的膜片，是利用以低于挤出层压法的温度熔融树脂而制膜的双组分挤出吹塑法制成的，与根据其他方法制成的膜片相比，没有过度的受热过程。所以，形成具有多层层叠结构的膜片的表里两面最外层的聚乙烯树脂层，在其熔融时显示出了更优良的密封性，并且，由于是在具有多层层叠结构的膜片整体几乎不受拉伸的情况下制成，从而显示出了优良的柔软性和延伸性。因此，借助对包装材料筒进行横向密封时的加热和加压，横向密封的包装材料彼此和纵向密封带间的空间被充分填埋，由此可以得到没有密封不良的纸容器，所述包装材料筒的通过使包装材料的长度方向(纵向)的两缘部重合而成的纵向接缝被由前述膜片构成的纵向密封带覆盖，从而进行了纵向密封。 
图1是表示本发明的纸容器内纵向密封带的实施例1、2以及比较例的纸容器内纵向密封带的层叠结构的放大剖视图。 
附图说明
图2是表示进行本发明以及比较例的带有纸容器内纵向密封带的纸容器的成型、填充、密封的填充机的各个工序的示意图。 
图3是采用本发明以及比较例的纸容器内纵向密封带而形成的砖状的带有纵向密封带的纸容器的局部剖视立体图。 
图4是沿图3的X-X线的放大剖视图。 
下面说明本发明的实施方式。 
具体实施方式
本发明的纸容器内密封带以及纵向密封带由下述膜片构成，所述膜片利用双组分挤出吹塑法(共押出レインフレ一シヨン法)制成，具有多层层叠结构，表里两面的最外层由聚乙烯树脂层形成。 
作为前述聚乙烯树脂层，优选由下述聚乙烯树脂等形成，所述聚乙烯树脂或者以LDPE树脂或LLDPE树脂为主体，或者以采用了LDPE树脂和LLDPE树脂的混合物、或LDPE树脂和HDPE树脂的混合物的LDPE树脂为主体。另外，该聚乙烯树脂层的厚度优选为30μm以上。若聚乙烯树脂层的厚度不足30μm，则即使在横向密封包装材料筒时的加热 和加压的作用下，可能也无法充分地填埋横向密封的包装材料彼此和纵向密封带的端面之间的空间。 
前述多层层叠结构内的芯层优选由气体屏蔽性材料层形成。该气体屏蔽性材料层，可以由例如PET树脂、非结晶性共聚酯树脂或者EVOH树脂等形成。其厚度只要是能够发挥必要的气体屏蔽性的厚度即可。 
本发明的纸容器内纵向密封带，优选地，基于JIS K 7127而对宽度为7.5mm、厚度为100μm的试样进行测定时的拉伸破坏延伸率在300～800％的范围内。若拉伸破坏延伸率不足300％，则纵向密封带不能即使在横向密封时也显示出充分的柔软性和延伸性，即使在横向密封包装材料筒时的加热和加压的作用下，可能也无法充分地填埋横向密封的包装材料彼此和纵向密封带的端面之间的空间。另一方面，若拉伸破坏延伸率超过了800％，则纵向密封带过于容易延伸，从而在实际的操作过程中很难处理。 
为了制作前述密封带或纵向密封带，采用双组分挤出吹塑法而通过双组分挤出来制作膜片。此时的制作条件可以根据带的层叠结构、各层的厚度、构成各层的树脂的种类等来进行适当的调整。一般来说，在120℃～250℃的挤出温度下，利用多层圆形模具而筒状地挤出熔融树脂，一边以50～150m/分的速度抽取，一边冷却并切开，从而可以得到构成本发明的纸容器内密封带或纵向密封带的、具有多层层叠结构的膜片。 
下面参照附图说明本发明的纸容器内纵向密封带的实施例。图1是表示本发明的纸容器内密封带1的实施例1、2的层叠结构的放大剖视图。图示的纸容器内纵向密封带1由具有芯层1a、粘接层1b、1c、最外层1d、1e这5层的层叠结构的膜片构成。 
实施例1 
在本例中，纸容器内纵向密封带1的芯层1a由EVOH树脂((株)クラレ制商品名“エバ一ル”)形成。该芯层1a的厚度范围为10～20μm。粘接层1b、1c由粘接性树脂((株)三井化学制商品名“アドマ一”)形成。该粘接层1b、1c的厚度范围为3～10μm。最外层1d、1e由LDPE树脂((株)三井化学制商品名“ミラソン16P”)形成。该最外层1d、1e的厚度范围为35～45μm。这样，纸容器内纵向密封带1整体的厚度范围为86～112μm，宽度范围为数mm～数十 mm。该纸容器内纵向密封带1的拉伸破坏延伸率为500％(基于JIS K7127而对宽度为7.5mm、厚度为100μm的试样进行测定)，以180℃的挤出温度、100m/分的抽取速度，使用三种五层的吹塑层压机(インフレラミネ一タ一)，用双组分挤出吹塑法制作。 
实施例2 
在本例中，除了形成纸容器内纵向密封带1表里两面的最外层1d、1e的聚乙烯树脂是用利用芳环烯金属衍生物类催化剂合成的LLDPE树脂((株)日本ポリケム制商品名“カ一ネル”)形成以外，其他均与前述实施例1相同。 
图2是表示进行带有纵向密封带的纸容器2的成型、填充、密封的填充机3的各个工序的示意图，其中，所述带有纵向密封带的纸容器2由上述实施例1和实施例2所示的纸容器内纵向密封带1覆盖而实施了纵向密封。如图所示，包装材料4从左端的送出部6绕出，在填充机3上首先向上方移动。接下来，以成为筒内侧的面为上而向右移动，在该过程中，由未图示的加热器吹出的热风来对包装材料4的长度方向(纵向)的一个缘部5a进行加热。然后，借助一对压接辊7，将纸容器内纵向密封带1以其大约一半的宽度热熔接于该加热了的包装材料4的长度方向(纵向)的一个缘部5a上。 
接下来，包装材料4，经杀菌液层8而进入到未图示的无菌室，再经压辊9、气刀10、未图示的成型辊而逐渐成型为筒状，在纵向密封工序11中成型为包装材料筒12。在该纵向密封工序11中，由未图示的加热器吹出的热风来对包装材料4的长度方向(纵向)的另一个缘部5b进行加热。然后，将该包装材料4的长度方向(纵向)的一个缘部5a以及热熔接于该缘部5a上的纸容器内纵向密封带1，热熔接在该加热了的包装材料4的长度方向(纵向)的另一个缘部5b上。 
这样成型的包装材料筒12可以用填充管13来填充饮料等液体，而后，在横向密封工序14中，在上下方向上以一定间隔实施横向密封而加以密封，接下来，在横向密封区域15的中间切断而分离出各个包装体2a，再经由未图示的最终工序而成型为砖型等最终形态，得到带有纵向密封带的纸容器2。 
图3是表示这样采用纸容器内纵向密封带1成型的砖型的带有纵向密封带的纸容器2的局部剖切立体图。在该带有纵向密封带的纸容器2中，近前右半部分的容器壁由包装材料4的长度方向(纵向)的另一个缘部5b形成，近前左半部分的容器壁由包装材料4的长度方向(纵向)的一个缘部5a形成。这些缘部5a、5b重合并熔接，而且，纸容器内纵向密封带1跨两缘部5a、5b地通过热熔接而粘接于该重合部的内表面上。16表示带有纵向密封带的纸容器2的内侧的纵向接缝。该纵向接缝16由纸容器内纵向密封带1覆盖，使得包装材料4的端缘部不会与带有纵向密封带的纸容器2内的液体接触。 
图4是表示沿图3的X-X线的放大剖视图。在该图中省略了纸容器内纵向密封带1的粘接层1b、1c。 
如图所示，在图3的X-X线剖面部、即横向密封部分和纵向密封部分相重合的部分上，形成了横向密封的包装材料4a、4c和纸容器内纵向密封带1的一侧端面之间的空间17a、以及横向密封的包装材料4b、4c和纸容器内纵向密封带1的另一侧端面之间的空间17b，但是如图4所示，在纸容器内纵向密封带1是前述实施例1所示的纸容器内纵向密封带1的情况下，形成构成该纸容器内纵向密封带1的膜片的表里两面最外层1d、1e的LDPE树脂层，在横向密封包装材料筒12时的加热的作用下熔融，并且，芯层1a也在横向密封时的加热和加压的作用下显现出优良的柔软性和延伸性，从而可以充分地填埋前述空间17a、17b，得到完全的密封。 
另外，即使在前述实施例2所示的纸容器内纵向密封带1的情况下，由于形成构成该纸容器内纵向密封带1的膜片的表里两面最外层1d、1e的、利用芳环烯金属衍生物类催化剂合成的LLDPE树脂层，在横向密封包装材料筒12时的加热的作用下熔融，并且，芯层1a在横向密封时的加热和加压的作用下也显现出良好的柔软性和延伸性，所以也可以如图示那样充分地填埋前述空间17a、17b而得到完全的密封。此外，如图4所示，包装材料4是将热熔性合成树脂层19、20层叠于基层18的表里两面而构成的。 
比较例 
作为比较例，可以如下述那样得到与前述实施例1、2所示的纸容器内纵向密封带1相同的层叠结构，即、得到由具有芯层30a、粘接层 30b、30c、最外层30d、30e的层叠结构的膜片构成的纸容器内纵向密封带30(参照图1)。 
在前述纸容器内纵向密封带30中，芯层30a由EVOH树脂延伸膜片((株)クラレ制  商品名“エクシ一ド”)形成。该芯层1a的厚度范围为10～20μm。粘接层30b、30c由结合层(大日精化(株)商品名“セイカダイン”)形成。该粘接层30b、30c的厚度范围为1～3μm。最外层30d、30e由LDPE树脂((株)三井化学制  商品名“ミラソン16P”)形成。该最外层30d、30e的厚度范围为35～45μm。这样，纸容器内纵向密封带30整体的厚度范围为86～112μm，宽度范围为数mm～数十mm。该纸容器内纵向密封带30的拉伸破坏延伸率为150％(基于JIS K 7127而对宽度为7.5mm、厚度为100μm的试样进行测定)，利用干法层压制作。 
利用该纸容器内纵向密封带30，采用与进行带有纵向密封带的纸容器2的成型、填充、密封的填充机3的各个工序相同的工序来成型砖型的带有纵向密封带的纸容器31(参照图3)，其中所述带有纵向密封带的纸容器2由前述实施例1、2所示的纸容器内纵向密封带1覆盖而实施了纵向密封。对于得到的带有纵向密封带的纸容器31，虽然形成最外层30d、30e的LDPE树脂层在横向密封包装材料筒12时的加热的作用下熔融，但由于芯层1a的柔软性和延伸性并不充分，所以，前述空间17a、17b(参照图4)会在纸容器内纵向密封带30端面的芯层30a附近部分32a、32b处，产生未被LDPE树脂完全填埋的空隙，从而无法得到完全的密封。 

Claims (4)

1.一种纸容器内纵向密封带，用于覆盖并纵向密封纸容器的纵向接缝，所述纸容器经下述工序成型，即、以厚板纸作为带状包装材料的基层、以热熔性合成树脂作为该带状包装材料的表里两面的最外层，将该带状包装材料的长度方向的两缘部重合并热熔接，从而形成该包装材料的筒，其特征在于，
该纸容器内纵向密封带由拉伸破坏延伸率为300～800％的膜片构成，
所述膜片利用双组分挤出吹塑法制成，而且具有多层层叠结构，表里两面的最外层由聚乙烯树脂层形成。
2.如权利要求1所述的纸容器内纵向密封带，其特征在于，前述多层层叠结构内的芯层由气体屏蔽性材料层形成。
3.一种带有纵向密封带的纸容器，由权利要求1或2所述的纸容器内纵向密封带覆盖而实施了纵向密封。
4.一种带有纵向密封带的纸容器，该纸容器经下述工序成型，即、以厚板纸作为带状包装材料的基层、以热熔性合成树脂作为该带状包装材料的表里两面的最外层，将该带状包装材料的长度方向的两缘部相重合并热熔接，从而形成该包装材料的筒，其特征在于，
前述筒内表面的前述包装材料的两缘部的纵向接缝由纸容器内纵向密封带覆盖从而实施了纵向密封，所述纸容器内纵向密封带由拉伸破坏延伸率为300～800％的膜片构成，
所述膜片利用双组分挤出吹塑法制成，而且具有多层层叠结构，表里两面的最外层由聚乙烯树脂层形成。
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