JP2004115089A

JP2004115089A - 耐水性に優れた蓋材

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Publication number: JP2004115089A
Application number: JP2002283246A
Authority: JP
Inventors: ▲高▼橋　和利; Kazutoshi Takahashi; Hidezo Moriwaki; 森脇　秀造; Masafumi Yamamoto; 山本　政史
Original assignee: Toyo Aluminum KK
Current assignee: Toyo Aluminum KK
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】金属箔を含まず主として紙と樹脂から構成され、優れた密封性と耐水性を有し、長期間安定した接着強度を維持する蓋材を提供することである。
【解決手段】金属または金属酸化物の蒸着層１１を設けたポリエステルフィルム１２の蒸着面に接着層１３を介して紙層１４を積層し、他面にアンカーコート層１５を介して熱接着層１６を設け、蓋材１０を形成したのである。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
この発明は、水を含む内容物を収納した合成樹脂製容器の蓋材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリン、ヨーグルト、ゼリー、シロップ等の水を含む内容物を収納した合成樹脂製容器の蓋材は古くから開発されており、例えばＰＥＴ／金属箔／熱接着層といった構成の蓋材が用いられている。しかしながらこのような構成の蓋材では、分別回収できずリサイクルし難い、金属箔を用いるため金属探知器による異物検査ができない、また金属箔によって手指を怪我するといった問題点があるため、近年では金属箔を用いず、紙と樹脂フィルムを積層した蓋材が開発されている。しかしながら、紙と樹脂フィルムからなる蓋材では、十分な密封性や耐水性が得られず、シール不良によって内容物が変質したり、開封の際にデラミネート（層間剥離）して二重蓋となり、一度で開封できなかったり、容器の開口部に熱接着剤が残留するといった問題点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、従来技術の問題点を克服すること、すなわち金属箔を含まず主として紙と樹脂から構成され、優れた密封性と耐水性を有し、長期間安定した接着強度を維持する蓋材を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、水を含む内容物を収納した合成樹脂製容器の開口部にシールするための蓋材において、紙層、接着層、金属又は金属酸化物の蒸着層、ポリエステルフィルム、アンカーコート層、熱接着層を順次積層したことを特徴とする。
【０００５】
前記紙層の厚みは、蓋材の全厚みの２分の１以上であるのが好ましい。前記アンカーコート層は、ウレタン成分を含むのが好ましく、前記熱接着層は、アクリル成分を含むのがさらに好ましい。また、前記シールは、リングシールであるのがさらに好ましく、前記合成樹脂製容器は、ポリスチレン製容器であるのが好ましい。
【０００６】
【実施の形態】
図１に示すように、この発明の蓋材１０は、金属または金属酸化物の蒸着層１１を設けたポリエステルフィルム１２の蒸着層１１側に、接着層１３を介して紙層１４を積層し、他面側にアンカーコート層１５を介して熱接着層１６を設けたものである。
【０００７】
前記紙層１４には、純白ロール紙、クラフト紙、上質紙、模造紙、洋紙、和紙、各種コート紙等が使用できるが、中でも片面コート紙の使用が最も好ましい。紙層１４の外面（蓋材の最外面）には、各種印刷や１μｍ程度のオーバーコート層等が施してあってもよい。もちろん紙層１４の両面に印刷等が施してあっても差し支えない。片面コート紙には例えば「リュウオーコートＡ」（名古屋パルプ株式会社製）が使用できる。紙の厚みは３０〜１５０μｍが適当で、好ましくは５０〜１３０μｍ程度である。また、紙層１４の厚みが蓋材１０全体の厚みの２分の１以上であるのが好ましく、２分の１以上とすることによって、蓋材１０のカールを防止し、蓋材１０に適度な剛性を与え、枚葉供給時の事故を低減し、さらに開封時にはデッドホールド性（開封後の保形性）を付与できるなどの利点を有する。紙の厚みが３０μｍ未満の場合には、紙のこしが弱くカールを防止する効果に乏しい。一方紙の厚みが１５０μｍを超える場合は、蓋材１０全体の柔軟性が乏しくなり開封時にスリップ・スティック現象が発生し、易開封性を阻害する。また、紙の厚みが厚すぎると（１５０μｍを超えると）ヒートシール時に熱伝導が悪くなり、シール時間が長くなったり、シール不良の原因となる恐れがあり好ましくない。
【０００８】
前記接着層１３は特に限定されるものではないが、ドライラミネート用接着剤を使用したドライラミネート法によって積層するのが好ましい。ドライラミネート用接着剤としては、公知のものが採用でき、例えばポリエステルウレタン系、ポリエステル系等のドライラミネート接着剤を用いるのが好ましく、その塗布量は０．５〜１０．０ｇ／ｍ^２程度である。０．５ｇ／ｍ^２未満では接着力が不十分となる恐れがあり層間剥離が生じやすくなる。一方１０．０ｇ／ｍ^２を超えてもさらなる接着力の向上は見られず、耐湿性、経済性の点でも望ましくない。
【０００９】
金属または金属酸化物の蒸着層１１としては、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等の金属または金属酸化物の蒸着層を用いることができる。蒸着層１１の厚みは、通常３００〜１２００オングストローム程度で、通常は予め次のポリエステルフィルム１２の片面にＣＶＤ法、ＰＶＤ法または溶射法等により蒸着しておくのが望ましい。この蒸着層１１は、バリアー性を向上させるのに寄与し、金属箔が無くても水分や水蒸気を遮断させる効果がある。
【００１０】
前記ポリエステルフィルム１２として、工業的にはポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルムともいう）を用いるのが好ましく、厚みは９〜５０μｍ程度であるのがよい。このポリエステルフィルム１２は、前記紙層１４と共に蓋材１０の剛性および強度に寄与し、蓋材１０が開封途中で破断するのを防止する。
【００１１】
前記アンカーコート層１５は、上記ポリエステルフィルム１２の非蒸着面に設けられる。アンカーコートを施すことにより、熱接着層１６との接着強度が向上し、蓋材１０の耐水性が向上する。アンカーコート剤としては、塩化ビニル・酢酸ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂等から選ばれる１種以上の樹脂が使用できるが、この中でも特にポリウレタン系樹脂が適しており、そのコート量は乾燥後厚みで１．０μｍ未満とするのがよく、好ましくは０．１μｍ未満とするのがよい。このような少ないコート量であっても下記アクリル成分を含む熱接着層１６との密着強度が改善され、蓋材１０の耐水性が改善される。逆に多すぎると開封時、アンカーコート層１５内で凝集破壊しやすくなり、開封強度がばらつきやすくなる。なおアンカーコート層１５は、ポリエステルフィルムを製膜する際に施すか、その後別工程で施してもよい。
【００１２】
前記熱接着層１６としては、アクリル成分を含む樹脂が好ましく、具体的にはアクリル変性ウレタン、アクリル（メタクリル酸）とビニルブチラールのブレンド樹脂、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸メチル、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、エチレン・メタクリル酸メチル共重合体、アイオノマー等から選ばれる少なくとも１種が使用でき、２種類の樹脂を併用してもよい。塗布量は、２〜１５ｇ／ｍ^２が好ましく、２　ｇ／ｍ^２未満では接着力が十分でない恐れがあり、１５ｇ／ｍ^２を超えても作業性、経済性の点でメリットが少ない。
【００１３】
この発明の蓋材１０を用いる容器としては合成樹脂製の容器が適しており、例えばポリスチレン、ポリプロピレン、ＰＥＴ等の材質で、これらの容器の開口部にはヒートシール用のフランジ部を有するのが望ましい。なお、各樹脂容器の材質によって、それに適する熱接着層１６を適宜使い分けるのが好ましく、特にポリスチレン製の容器に対しては上記アクリル成分を含む樹脂を熱接着層１６として用いるのが好ましい。ヒートシールの条件は樹脂の種類や厚みにもよるが、通常１４０〜２４０℃で０．３〜５．０秒程度である。またこの発明の蓋材１０は、特にリングシール（蓋材を合成樹脂製容器のフランジ部に、断面凹形または凸形にヒートシールすること）する容器に適しており、凹部または凸部の幅０．３〜３ｍｍ、凹部の深さまたは凸部の高さ０．１〜５ｍｍが好ましい。なお、凹部の底面や壁面は完全な直線状でなくとも、緩やかなカーブや傾斜していてもよく、また角部は完全な角でなくとも丸味を帯びていても良い。このようなリングシールを施すことにより、いっそう密封性が改善される。
【００１４】
【実施例と比較例】
下記に示す層構成により３００×３００ｍｍの積層体を作製し、直径約８０ｍｍタブ付の蓋材を打抜いた。具体的には、コート紙の一面とアルミニウム蒸着ＰＥＴフィルム（ＡＬ−ＶＭＰＥＴで示す）のアルミニウム蒸着面をポリエステルタイプのドライラミネート接着剤（Ｄで示す）乾燥後重量３ｇ／ｍ^２を用いてドライラミネート法により貼り合せた。アルミニウム蒸着ＰＥＴフィルムの非蒸着面にウレタン系アンカーコート剤（ＡＣで示す）を所定量コート（実施例１〜３は製膜時にコート）し、さらに熱接着層（ＨＳで示す）としてアクリル系コート剤を乾燥後重量５ｇ／ｍ^２で塗布した。
実施例１：６４ｇ／ｍ^２コート紙／Ｄ／１２μｍＡＬ−ＶＭＰＥＴ／ウレタン系ＡＣ（０．０１ｇ／ｍ^２）／ＨＳコート
実施例２：６４ｇ／ｍ^２コート紙／Ｄ／１６μｍＡＬ−ＶＭＰＥＴ／ウレタン系ＡＣ（０．０１ｇ／ｍ^２）／ＨＳコート
実施例３：５８．１ｇ／ｍ^２コート紙／Ｄ／１２μｍＡＬ−ＶＭＰＥＴ／ウレタン系ＡＣ（０．０５ｇ／ｍ^２）／ＨＳコート
実施例４：６４ｇ／ｍ^２コート紙／Ｄ／１２μｍＡＬ−ＶＭＰＥＴ／ウレタン系ＡＣ（０．１ｇ／ｍ^２）／ＨＳコート
実施例５：６４ｇ／ｍ^２コート紙／Ｄ／１２μｍＡＬ−ＶＭＰＥＴ／ウレタン系ＡＣ（０．５ｇ／ｍ^２）／ＨＳコート
実施例６：６４ｇ／ｍ^２コート紙／Ｄ／１２μｍＡＬ−ＶＭＰＥＴ／ウレタン系ＡＣ（１．０ｇ／ｍ^２）／ＨＳコート
比較例１：６４ｇ／ｍ^２コート紙／Ｄ／１２μｍＡＬ−ＶＭＰＥＴ／ＨＳコート
比較例２：６４ｇ／ｍ^２コート紙／Ｄ／１６μｍＡＬ−ＶＭＰＥＴ／ＨＳコート
比較例３：５８．１ｇ／ｍ^２コート紙／Ｄ／１２μｍＡＬ−ＶＭＰＥＴ／ＨＳコート
コート紙は名古屋パルプ社製、ドライラミネート接着剤は大日本インキ化学工業社製ポリエステルタイプ、アルミニウム蒸着ＰＥＴフィルムはユニチカ社製、ウレタン系アンカーコート剤は東洋モートン社製、ヒートシールコートは東洋アルミニウム社製アクリル系コート剤（メタクリル酸とポリビニルブチラールのブレンド樹脂（ブレンド比６：４））をそれぞれ用いた。
【００１５】
得られた各蓋材について耐水性評価を行なった。まず１２０ｃｃ容量のポリスチレン製容器に水１００ｃｃを入れ、各蓋材を１７０℃で１秒間熱シール（リングシール）し、４０℃、２３℃及び５℃の条件下に１ヶ月間保存し、シールの密封性を封緘強度試験機（容器内に注入針を突刺し、コンプレッサーにて容器内に空気を１００ｍｍＨｇ／１０秒間の速度で注入・加圧し、空気漏れが始まる圧力を測定した）にて評価した。評価結果を図２に示す。図中、評価基準の「密封性良好」は、封緘強度の低下が初期値（上記保存前の封緘強度）より５０％未満であったもの、「密封性低下」は、封緘強度の低下が初期値（上記保存前の封緘強度）より５０％以上あったもの、「密封不良」は、容器を逆さにしたときに水の漏れ、滲みがあるものである。
【００１６】
【効果】
１．この発明の蓋材ではアルミニウム箔を用いないので、廃棄性（リサイクル性）に優れ、金属探知機による異物検査が可能であり、また、アルミニウム箔により手指を切傷することもない。
２．この発明の蓋材を用いた包装体は、密封性に優れ、かつ耐水性にも優れ、水を含む内容物を収納した場合でも長期間、密封性が大きく低下することがない。
３．この発明の蓋材は、開封時に層間剥離することなく熱接着層が殆ど容器に残らないので、スムーズに開封でき、開封後の外観も良好である。
４．この発明の蓋材は、各層間の接着強度が高く、開封途中で破断することなく、広い温度範囲での保存も可能である。
５．この発明の蓋材は、リングシールに適しており、特にポリスチレン製の容器の蓋材に用いたときに上記の各効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の蓋材の一例を示す断面図
【図２】実施例及び比較例の評価結果を示す表
【符号の説明】
１０　蓋材
１１　蒸着層
１２　ポリエステルフィルム
１３　接着層
１４　紙層
１５　アンカーコート層
１６　熱接着層

Claims

水を含む内容物を収納した合成樹脂製容器の開口部にシールするための蓋材であって、紙層、接着層、金属又は金属酸化物の蒸着層、ポリエステルフィルム、アンカーコート層、熱接着層を順次積層した耐水性に優れた蓋材。
前記紙層の厚みが、蓋材の全厚みの２分の１以上である請求項１に記載の蓋材。
前記アンカーコート層がウレタン成分を含む請求項１または２に記載の蓋材。
前記熱接着層がアクリル成分を含む請求項１〜３のいずれかに記載の蓋材。
前記シールが、リングシールである請求項１〜４のいずれかに記載の蓋材。
前記合成樹脂製容器が、ポリスチレン製容器である請求項１〜５のいずれかに記載の蓋材。