JP2000118546A

JP2000118546A - 蓋材

Info

Publication number: JP2000118546A
Application number: JP10295022A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Yosomiya; 隆俊四十宮
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 2000-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】包装容器をヒートシールで密封するシート供
給の蓋材において、カールがなく、内容物の保存性をも
ち、金属箔を含まず、容器を開封するときホットメルト
層の凝集破壊で容易にはく離できる蓋材の提供を課題と
する。【課題を解決するための手段】少なくとも、紙基材１
の一方の側に保水層２を設け、他の側に無機酸化物の蒸
着膜４１を施した二軸延伸プラスチックフィルム４２、
接着調整層５及びホットメルト層６とから蓋材１０を構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙を基材とする防
湿性及び白色度に優れた蓋材に関し、無機酸化物の蒸着
膜をもつ二軸延伸フィルムをバリア層とし、そして易剥
離性のヒートシーラント層（以下、ＨＳ層と記載す
る。）からなる蓋材に関し、充填機に供給する蓋材がカ
ーリングしたり、蓋材を容器に過剰の温度や圧力によっ
てヒートシールしたときも、蓋材のＨＳ層間における凝
集破壊を起こすことによって開封容易な剥離性を備えた
容器の蓋材に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カップ型の一定の形状をもつ
容器は、固形あるいは液状の各種の食品、例えば、ヨー
グルト、プリン、ゼリーなどのデザート食品や果汁、コ
ーヒー、ココア、乳飲料などの液状物の飲料容器、ある
いは即席麺、スナック食品などの固形食品などの食器を
兼ねる包装容器として広く利用されていた。

【０００３】カップ型容器により販売される商品は、内
容物を容器（カップ）に充填後、ＨＳ層を設けた蓋材で
容器をヒートシールによって密封して、流通・保管・販
売後、末端消費者が密封した蓋材を容器からヒートシー
ルの部分で開封し、飲食用などに供されている。そし
て、カップ容器と蓋材との組合せや構成は充填機適性
と、内容物が保存・流通時に要求する物理的、化学的特
性の他に末端で商品を消費する顧客が取扱い易いように
便利性を配慮したものとなっている。内容物の形状保持
にすぐれたカップ容器などの成形容器は、内容物の油の
酸化や、風味の低下などの化学変化を防いで保存期間を
長くするための、防湿、酸素、光、香味などの各種バリ
ア性を考慮した材料で作成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来より上記の各種バ
リア性得るためには、容器やその蓋材に金属アルミニウ
ム箔を構成することによって大部分の物性は満たされて
いた。そして、アルミニウム箔は、蓋材のカールを極力
阻止するために、１５μｍ以上の厚みをもつことが必要
で、箔としては厚いものが使用されていた。例えば、容
器特に蓋材の基本的な構成は、紙基材と、アルミニウム
箔、及びＨＳ層とからなる積層体であった。しかしなが
ら、金属アルミニウム箔を含む蓋材で密封された包装体
では、充填工程中に容器内に誤って混入された金属片を
探知するための金属検知器を使用することができないと
いう問題点があった。また、厚いアルミニウム箔は、蓋
材をごみとして焼却処理をしても灰分が比較的多いた
め、その廃棄処理が大変であるというばかりでなく、ア
ルミニウムの精錬に要する電力を含む資源の浪費という
問題があった。

【０００５】また、紙を主体とするカップ容器の最内層
は、防湿性とヒートシール性とを備えたポリエチレンで
なされている。そして、その蓋材は、基材シートと、こ
の一方の面に少なくともＨＳ層が設けられた積層体より
構成される。そして、蓋材のＨＳ層には開封が容易なイ
ージピール性材料、例えば、凝集破壊で剥離するホット
メルト剤が使用されるのが一般的である。ＨＳ層は、容
器との密着を均一に安定して施すために紙基材とホット
メルトとの層間に、熱可塑性樹脂である柔らかいポリエ
チレン層やエチレン・酢酸ビニル共重合体を設けてヒー
トシールを完全にすることが行われていた。しかしなが
ら、充填工程に於ける蓋材の密封は、ヒートシールを完
全に行うために、熱・圧を強くする傾向がある。その熱
・圧で溶融したホットメルトが容器のフランジ端部に押
し出されて蓋材のポリエチレン又はエチレン・酢酸ビニ
ル共重合体と、容器のヒートシール部を形成するフラン
ジのポリエチレンとが直接ヒートシールされて、強固な
ヒートシール部を形成することがある。このような場
合、蓋材を開封するときにホットメルト層の凝集破壊で
はなく、紙の層間剥離により紙の引き裂かれた層がフラ
ンジ部に残り開封ができなかったり、剥離ができず蓋材
を引裂いたりするという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ヒートシール部のフラ
ンジがポリエチレンで構成された包装容器をヒートシー
ルで密封するシート供給の蓋材において、カールがな
く、内容物保存性があり、充填工程中に容器内に誤って
混入された金属片を探知するための金属検知器を使用で
きるばかりでなく、容器を開封するときホットメルト層
の凝集破壊で易剥離できる蓋材の提供を課題とするもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、少なくとも、紙の一方の側に保水層を設
け、他の側に無機酸化物の蒸着膜を施した二軸延伸プラ
スチックフィルム、接着調整層及びホットメルト層とか
ら構成する蓋材である。上記の保水層が、水、又は水と
アルコールとからなる溶剤を含む樹脂から構成されるも
のである。そして、上記の樹脂がポリエチレンイミンか
らなる蓋材である。また、上記の接着調整層が、エチレ
ンとカルボキシル基を含むオレフィン系共重合体で構成
されるものである。そして、積層体の２００〜８００ｎ
ｍの波長領域にわたる光線透過率が、１５％以下に構成
された蓋材である。また、上記の積層体とヒートシール
するフランジがポリエチレンである容器の蓋材に用いら
れるものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の蓋材は、図１に示すよう
に、少なくとも紙基材１の一方の側に保水層２を設け、
他の側に二軸延伸プラスチックフィルム４２に無機酸化
物の蒸着膜４１を施した蒸着フィルム４、接着調整層５
及びホットメルト層６とから構成する蓋材である。そし
て、紙基材１と蒸着フィルム４との積層は、硬化型の接
着剤層３を設けてドライラミネーションで積層するもの
である。

【０００９】本発明に使用する紙基材は、蓋材に剛性を
与えるとともに印刷基材となるものである。セルロース
を主体とする紙基材は、吸・脱湿によって寸法変化が少
なく、且つ内容物を隠蔽する白色性をもつとともに表面
の印刷適性や逆面のラミネート適性（印刷インキの良好
な転移や、ドライラミネーション時における接着剤層の
均一な付着性）をもつことが必要である。そして、引裂
き強度、引っ張り強度などの機械適性や均一な厚みをも
ち、食品容器の材料に要求される、有害重金属、蛍光染
料、環境汚染源となる塩素化合物などを含まないもので
あれば特にその種類を限定するものではない。例えば、
片ツヤクラフト紙、サラシクラフト紙、模造紙、片面あ
るいは両面コート紙がある。そして、白色の隠蔽性を与
えるために、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化亜鉛な
ど白色あるいは体質顔料を紙に抄き込んだり、これらを
含む塗工材を用いたコート紙を使用することができる。
紙基材の坪量は、３０ｇ／ｍ²〜１００ｇ／ｍ²、特殊
な用途によっては３５０ｇ／ｍ²程度の厚いものでも使
用できる。

【００１０】上記の紙基材は、１〜２層の延伸あるいは
無延伸のプラスチックフィルムと積層して、紙に強度を
与えたり、表面の光沢や、各種のバリア性を与えたりす
ることができる。これらのプラスチックには、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、６
ナイロン、６，６ナイロン、ポリプロピレンなどがあ
る。また、プラスチックフィルム積層は、上記の紙基材
に保水層を設けてから行うことが好ましく、これによっ
て、紙に印刷形成した絵柄層にプラスチックフィルムを
積層したり、プラスチックフィルムに印刷したりして、
光沢や印刷効果に優れるばかりでなく表面の耐久性に優
れた絵柄層を構成できる。

【００１１】本発明の（積層した）蓋材は、紙基材に予
め保水層を設けることによって積層体のカールを防止す
ることができる。すなわち、カーリングを防止する保水
層２は、図１に示すように紙基材１の二軸延伸プラスチ
ックフィルムの反対側に水、又は水とアルコールとに溶
解した樹脂を塗工して設けるものである。保水層に使用
する水溶性の樹脂などは、デンプン、ポリビニルアルコ
ール、ポリアクリル酸又はポリメタアクリル酸のアンモ
ニウム塩、ポリエチレンイミン、メラミン、メチルセル
ロース、エチルセルロースやグリセリン脂肪酸エステ
ル、ソルビタン脂肪酸エステル、しょ糖脂肪酸エステ
ル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、トリメチロ
ールプロパン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリ
セリン脂肪酸エステルなどがある。

【００１２】保水層は、上記の樹脂などから１種あるい
は３種程度を水、又は水とアルコール（メタノール、エ
タノール、イソプロピルアルコール）とに希釈した塗工
液を紙基材のＨＳ層とは反対の面に塗工形成するもので
ある。そして、塗工の厚みは、紙基材１の厚みの１／１
０〜８／１０になるように塗工液を含まない部分を形成
することが好ましい。このように塗工した紙基材を乾燥
すると、紙基材の塗工面が収縮して塗工面を凹としたカ
ールを生ずる。一方、紙基材の非保水層の側に二軸延伸
フィルムを積層し接着調整層や、ホットメルト層を塗工
・形成すると、接着調整層（オレフィン系樹脂）や、ホ
ットメルト層が冷却・固化するときに生ずる収縮によっ
てホットメルト層側を凹とするカールを発生する。以上
のように紙基材の保水層側を凹とするカールと、紙のホ
ットメルト層側を凹とするカールの力が相殺されるため
に、結果として積層体である蓋材がカールのない平らな
蓋材を構成するものである。

【００１３】無機酸化物を施す二軸延伸プラスチックフ
ィルムは、無機酸化物の蒸着工程に必要な厚み精度、揮
発成分が容易に除去できるなどの特性の他、蓋材に機械
的強度を与え、蓋材を容器のフランジにヒートシール
後、開封のときに紙の層に破壊が及ぶことを阻止する作
用をもつものである。そして、食品容器の材料に要求さ
れる、有害重金属、蛍光染料、環境汚染源となる塩素化
合物などを含まないものである。好ましい材料は、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、６又は６，６ナイロン、ポリプロピレンなどから選
択できる。二軸延伸フィルムの厚みは、その材質、要求
される強度にもよるが、６〜５０μｍであり、好ましい
ものは１２〜２５μｍのポリエチレンテレフタレートの
フィルムである。

【００１４】無機酸化物の蒸着膜は、蓋材に防湿性をも
たせるために付与するものであり、ＳｉＯ_x、Ａｌ
Ｏ_x、酸化インジウム、酸化錫、酸化ジルコニウムなど
から適宜選択して使用することができる。無機酸化物の
蒸着膜の形成は、イオンビーム法、電子ビーム法などの
真空蒸着法の他にスパッタリング法などから任意の方法
で形成する。

【００１５】本発明に必要な無機酸化物の蒸着膜の厚み
は、２００〜２０００Åの厚みが好ましく、これにより
３ｇ／ｍ²・２４ｈｒ以下の透湿度をもつことができ
る。無機酸化物の厚みが２０００Å、特に３０００Åを
超えると被蒸着フィルムの剛性と厚みによっては、無機
酸化物の蒸着膜にクラックを発生して透湿度を悪化する
危険性があるとともに材料コストが高くなり省資源的見
地という点からも好ましくない。無機酸化物の厚みが２
００Å以下、更には１００μｍ以下になると、所望の防
湿効果を安定して奏することが困難になり好ましくな
い。また、無機酸化物の蒸着膜と、二軸延伸プラスチッ
クフィルムとの接着はできるかぎり強固にすることによ
り、安定した防湿効果を奏することができる。そのため
に、被蒸着フィルムに、コロナ放電処理を施したり、プ
ライマー層の処理を設けたり、あるいは両方の処理を行
う事が好ましい。

【００１６】紙基材と蒸着フィルムとの積層は、原則と
して、二軸延伸フィルムに施した蒸着膜と紙基材とを相
対して行う。このようにすることにより、比較的脆い蒸
着膜が接調整層を設ける後工程で外部と直接接触するこ
とがないため、蒸着膜が損傷されることがなく初期の防
湿性を維持することができる。積層は、従来より公知の
ウエットラミネーション、硬化型接着剤によるドライラ
ミネーション（接着剤の成分を溶剤に溶解して塗工する
ラッカーラミネーション、揮発成分を含まない接着剤を
塗工するノンソルラミ）、非硬化型接着剤層であるホッ
トメルトを接着剤層とするワックスラミネーション、粘
着剤を接着剤層とする一種のドライラミネーション、そ
して、溶融押出ししたポリエチレンなどの熱可塑性樹脂
を接着性樹脂層とするサンドイッチラミネーションがあ
る。

【００１７】接着調整層は、容器に蓋材を圧着するとき
にクッション効果によって両者の密着を均一にする効果
を奏するものである。また、蓋材のＨＳ層であるホット
メルト層が、過加熱によって溶出して容器フランジのヒ
ートシール部であるポリエチレンと上記の接着調整層と
が直接に接触して形成されたヒートシール部が強固にな
ることを防ぐ作用をもつものである。また、接着調整層
とホットメルト層との接着強度は、ホットメルト層の凝
集破壊強度より強く、上記容器のポリエチレンと接着調
整層とのヒートシール強度を上回ることが好ましい。こ
のような作用を奏するポリエチレンとのヒートシール強
度を調整する材料としては、７０〜９５モル％エチレン
と、３０〜５モル％のカルボキシル基を含むオレフィン
系共重合体が好ましく使用することができる。例えば、
エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸
共重合体、エチレン・メタアクリル酸共重合体、エチレ
ン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・メタアク
リル酸エステル共重合体、アイオノマーなどがある。

【００１８】上記のオレフィン系共重合体は、図１に示
すとおりの蓋材の二軸延伸フィルム４２に溶融押出しコ
ーテイングすることにより形成できる。そして、接着調
整層と二軸延伸フィルムとの接着をより強固に安定させ
るためには、二軸延伸フィルムがコロナ放電処理を施し
た面であることが好ましい。コロナ放電処理は、二軸延
伸フィルム単独で別工程で行っても、接着調整層の樹脂
を溶融押出しコーテイングする直前に行ってもよい。ま
た、接着調整層を設ける側の二軸延伸フィルムに、イソ
シアネート系化合物を主とするプライマー処理を施した
り、溶融状態の接着調整層の塗工面をオゾンガスによる
接着強化処理を施したりすることが好ましい。そして、
そのコーテイング厚みは１０〜５０μｍが好ましく、１
０μｍ以下の場合は、接着調整層としての膜を安定して
形成できず、５０μｍ以上では高価格資源の浪費とな
る。

【００１９】本発明のＨＳ層は、凝集破壊で易剥離性を
もつホットメルトで構成する。ホットメルトは、通常の
酢酸ビニルが１０〜４０重量％含むエチレン・酢酸ビニ
ル共重合体を３０〜５０重量％と、ワックス又はマイク
ロクリスタリンワックスが３０〜４０重量％と、粘着付
与剤を１５〜３０重量％とを主成分とし、その他必要に
応じて滑剤、ブロッキング防止剤、可塑剤、充填剤、酸
化防止剤などを適宜加えて構成するものである。粘着付
与剤は、水素添加ロジン又はそのグリセリン、ペンタエ
リスリトール、トリメチロールプロパンとのエステル
（エステルガム）や、クマロン・インデン・スチレン系
樹脂などのなかから選定する。好ましくは熱的に安定化
した水素添加ロジン又はそのグリセリン、ペンタエリス
リトールとのエステルである。ホットメルト層は加熱溶
融した材料を、押出しコーテイングしたり、ロールコー
テイングや、グラビアコーテイングで塗工形成する。押
出しコーテイングによる方法は、高粘度の材料には適す
るが、安定した塗工量でＨＳ層を形成できるのはグラビ
アコーテイングによる方法である。塗工量は、１０〜４
０ｇ／ｍ²、好ましくは２５〜３０ｇ／ｍ²である。

【００２０】紙基材と蒸着フィルムとの積層は、図１に
示すとおりの、非吸収フィルムである蒸着フィルム４の
蒸着膜４１に接着剤層３を設けて紙基材１とドライラミ
ネーションしたり、図示はしないが非吸収フィルムにプ
ライマー層を設けて熱可塑性樹脂を接着性樹脂層として
サンドイッチラミネーションしたりして行う。

【００２１】ドライラミネーションの接着剤層は通常の
ポリエステル・ポリイソシアネート、ポリエーテル・ポ
リイソシアネートやポリエステル、エポキシ系接着剤な
どを溶剤に溶解したラッカー型の接着剤や、溶剤を含ま
ないいわゆるノンソル型接着剤を２〜１０ｇ／ｍ²（乾
燥したときの塗工量、以下同様に記載する。）を蒸着フ
ィルムに塗工して積層する。ドライラミネーション法
は、サンドイッチラミネーションと比較して、蒸着フィ
ルムの附加される温度も低く、溶融押出しコーテイング
で形成される接着性樹脂層の収縮により促進されるカー
ルが少なく好ましい方法である。

【００２２】サンドイッチラミネーションに使用する基
材シートのプライマー層は、ポリエチレンイミン、ポリ
ブタジエン、有機チタン化合物、イソシアネート、ポリ
ウレタンなどの溶液を０．１〜２ｇ／ｍ²の塗工量で設
けてプライマー処理を行う。また、積層に使用するフィ
ルムをコロナ放電処理、オゾン処理をして接着性樹脂を
押出しコートする基材シート及び中間層との接着を強固
なものにできる。

【００２３】以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細
に説明する。（実施例１）図１に示すとおり、両面コート紙（坪量
６０ｇ／ｍ²：紙基材１）の一方の側に、ポリエチレン
イミンが１重量％、イソプロピルアルコール１４重量
％、水８５重量％よりなる保水層塗工液を版深２０μｍ
のグラビア版を用いて全面に塗工し保水層２を形成し
た。一方、厚み１２μｍポリエステルフィルム４２に形
成した蒸着フィルム４のアルミニウムの蒸着膜４１にウ
レタン系樹脂よりなる接着剤層３を施して、紙基材１と
をドライラミネーションで積層した。そして、上記の積
層フィルムのポリエステルフィルム４２のコロナ放電処
理面にイソシアネート系樹脂からなるプライマー層を設
けて、メタアクリル酸を１０モル％含む３０μｍの厚み
のエチレン・メタアクリル酸共重合体からなる接着調整
層５を溶融押出しコートで形成した。次いで、マイクロ
クリスタリンワックス、水素添加ロジンのエステルガ
ム、及び酢酸ビニルを３２重量％含むエチレン・酢酸ビ
ニル共重合体とを主成分とする混合物からなるホットル
ト系コンパウンドをグラビアホットメルトコート法によ
って塗工量が２０ｇ／ｍ²になるようにホットメルト層
６を形成し、実施例１の蓋材１０を作成した。

【００２４】（実施例２）実施例１の紙基材１を、片
面コート紙（坪量５２ｇ／ｍ²）とし、そのコート面
側に、実施例１と同様の保水層２を形成した。そして、
接着調整層５を厚み２０μｍの酢酸ビニルを６重量％含
むエチレン・酢酸ビニル共重合体を形成した以外は実施
例１と同様に加工して、実施例２の蓋材を作成した。

【００２５】（比較例１）実施例１の蒸着フィルム
を、非蒸着のポリエステルフィルムとし、接着調整層と
して低密度ポリエチレンを溶融押出しコートで形成した
以外は実施例１と同様にして比較例１の蓋材を作成し
た。

【００２６】（評価結果）実施例１、２及び比較例１の
各蓋材の物性について評価した結果を表１に示す。・カール：目視で評価した結果を○（良好）、×（不
良）で示す。・透湿度：ＪＩＳＫ７１２９−１９９２に規定したプ
ラスチックフィルム及びシートの水蒸気透過度試験法Ｂ
法（赤外センサー法）に準拠する。測定単位： g／m²・２４時間・全光線透過率：ＪＩＳＫ７１０５ー１９６１に規定
した光線透過率に準じて２００〜８００ｎｍの光線透過
率を測定する。・ヒートシール性：（開封性及び剥離状況）フランジ部がポリエチレン（ＰＥ）の紙カップ及びポリ
スチレン（ＰＳ）からなるフランジ部をもつ成形容器に
リングシーラーを用いて、ヒートシール温度を１６０℃
及び１９０℃、シール圧力を１ｋｇ／ｃｍ²、時間を
０．６秒の条件でヒートシールした。そして、その開封
性の難易、及び剥離部の外観を評価した。

【００２７】

【表１】蓋材の物性＊１ホットメルト側に凹部となるカールを発生。

【００２８】

【表２】蓋材とポリエチレンフランジとのヒートシール
状況＊２容器のポリエチレンが切れて紙ムケとなる。

【００２９】

【表３】蓋材とポリスチレンのフランジとのヒートシ
ール状況＊３剥離部にホットメルトが残る外観不良＊４接着調整層とＨＳ層との界面剥離。

【００３０】

【発明の効果】紙基材に保水層を設け、バリア層に蒸着
フィルム、更にホットメルトからなるヒートシーラント
層とバリア層との間にポリオレフイン系樹脂からなる接
着調整層を設けた蓋材は、各層間の接着は強固に安定す
る効果を奏する。そして、容器のフランジとのヒートシ
ール強度が安定したホットメルトからなるＨＳ層を設け
た蓋材は、ホットメルトの層間で凝集破壊を起こして容
易に剥離する効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蓋材の断面を表す概念図である。

【符号の説明】

１紙基材２保水層３接着剤層４蒸着フィルム５接着調整層６ホットメルト層１０蓋材４１蒸着膜４２二軸延伸フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3E084 AA02 AA12 AA25 AA34 AA37 AB01 AB10 BA07 BA08 BA09 CC03 CC04 CC07 CC08 FD13 GB08 LA01 4F100 AB10 AK01D AK04G AK25G AK41 AK68 AK70G AK80B AL01G AT00D BA05 CB03E DG10A EH46 EH66C EJ38D GB18 JB05B JD01C JD04 JL10 JL12 JN02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、紙の一方の側に保水層を設
け、他の側に無機酸化物の蒸着膜を施した二軸延伸プラ
スチックフィルム、接着調整層及びホットメルト層とか
らなる積層体であることを特徴とする蓋材。
【請求項２】上記の保水層が、水、又は水とアルコー
ルとからなる溶剤に溶解した樹脂を含むことを特徴とす
る請求項１に記載の蓋材。
【請求項３】上記の樹脂が、ポリエチレンイミンであ
ることを特徴とする請求項１乃至２に記載の蓋材。
【請求項４】上記の接着調整層が、エチレンとカルボ
キシル基を含むオレフィン系共重合体であることを特徴
とする請求項１乃至３に記載の蓋材。
【請求項５】上記の積層体の２００〜８００ｎｍにわ
たる波長領域の光線透過率が、１５％以下であることを
特徴とする請求項１乃至４に記載の蓋材。
【請求項６】上記の積層体とヒートシールするフラン
ジがポリエチレンである容器の蓋材に用いられることを
特徴とする請求項１乃至５に記載の蓋材。