JP2005255173A - 突き刺し開口性に優れたフィルム状蓋材 - Google Patents

Abstract

【課題】 容器へのヒートシール性に優れていると共に、ストロー等による突き刺し開口性に優れたフィルム状蓋材を提供することである。
【解決手段】 フランジ付容器にヒートシールにより適用されるフィルム状蓋材であって、少なくとも内面から外面に向かって、無延伸ポリプロピレン層、アルミニウム箔層及び二軸延伸ポリエステル樹脂層の順で構成され、無延伸ポリプロピレン層とアルミニウム箔層の間が粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂を用いて接合されていると共に、ポリプロピレンの融点近傍の温度で加熱処理に付されていることを特徴とする突き刺し開口性に優れたフィルム状蓋材。
【選択図】 なし

Description

本発明は、フランジ付容器にヒートシールにより適用されるフィルム状蓋材に関し、より詳細には、蓋材をヒートシール性よく容器に接着し得ると共に、ストロー等で容易に突き刺し貫通することが可能な、突き刺し開口性に優れたフィルム状蓋材に関する。

従来より、プラスチックや、プラスチックと軽金属箔等から成る積層体を熱成形して成るフランジ付容器においては、フィルム状の蓋材がカップ状容器やトレー状容器のフランジ部にヒートシールされることにより密封されている。
このようなフィルム状蓋材としては、一般に容器から引き剥がされて開封されるピーラブルタイプの蓋材の他、蓋材を容器から取外すことなく、ストローやオーバーキャップ等により直接蓋材に開口を形成して、内容物を取出すタイプの蓋材があり、種々の提案がなされている。

例えば、下記特許文献１には、延伸プラスチックフィルムとポリオレフィン系プラスチックフィルムから成り、ストロー差込用開口を設けた積層フィルムと、金属箔とヒートシール性樹脂から成る積層フィルムを溶融押出しされたオレフィン系樹脂層を介して押出しラミネートして成る蓋材が提案されている。
また下記特許文献２には、蓋材を容器から取外すことなく、ストロー等を突き刺して内容物を取出すタイプの蓋材において、外面側から一方向性を有する易裂性樹脂フィルム／印刷層／アルミ箔／シーラント層を、接着剤を介してドライラミネーションにより貼り合せたものが提案されている。

特開昭５９−１７８２４７号公報 特開平９−３２３３７７号公報

上述したような蓋材を容器口部から取外すことなくストロー等により内容物を取出すタイプの蓋材においては、一般に蓋材を容器フランジ部に強固にヒートシールする必要があることから、一般に最内層を構成するヒートシール層は無延伸状態の樹脂フィルムが用いられており、このためストロー等で蓋材を突き刺し開口を形成させる際、最内層の無延伸フィルムに伸びが生じてスムーズに開口形成できないという問題がある。

従って本発明の目的は、容器へのヒートシール性に優れていると共に、ストロー等による突き刺し開口性に優れたフィルム状蓋材を提供することである。

本発明によれば、フランジ付容器にヒートシールにより適用されるフィルム状蓋材であって、少なくとも内面から外面に向かって、無延伸ポリプロピレン層、アルミニウム箔層及び二軸延伸ポリエステル樹脂層の順で構成され、無延伸ポリプロピレン層とアルミニウム箔層の間が粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂を用いて接合されていると共に、ポリプロピレンの融点近傍の温度で加熱処理に付されていることを特徴とする突き刺し開口性に優れたフィルム状蓋材が提供される。
本発明のフィルム状蓋材においては、延伸ポリエステル樹脂層が、易引裂き性を有するものであることが好適である。

本発明によればまた、少なくとも無延伸ポリプロピレン層、アルミニウム箔層及び二軸延伸ポリエステル樹脂層から成る積層体から成るフィルム状蓋材の製造方法において、無延伸ポリプロピレン層とアルミニウム箔層の間を粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂を用いて接合した後、ポリプロピレンの融点近傍の温度で加熱圧着することを特徴とするフィルム状蓋材の製造方法が提供される。
本発明のフィルム状蓋材の製造方法においては、
１．粉末状変性ポリプロピレンをアルミニウム箔上で予備加熱した後無延伸ポリプロピレンをアルミニウム箔と接合させること、
２．加熱圧着の温度が１６０乃至１７０℃であること、
が好適である。

本発明のフィルム状蓋材においては、少なくとも内面から外面に向かって、無延伸ポリプロピレン層、アルミニウム箔層及び二軸延伸ポリエステル樹脂層の順で構成され、無延伸ポリプロピレン層とアルミニウム箔層の間が粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂を用いて接合されていると共に、ポリプロピレンの融点近傍の温度で加熱圧着されていることにより、アルミニウム箔層と無延伸ポリプロピレン層の密着性が顕著に改善されると共に、無延伸ポリプロピレン層の結晶化度が向上して、無延伸ポリプロピレン層の伸びが著しく低減され、ストローやオーバーキャップ等による突き刺し開口性を顕著に向上させることができる。

本発明のフィルム状蓋材においては、少なくとも内面から外面に向かって、無延伸ポリプロピレン層、アルミニウム箔層及び二軸延伸ポリエステル樹脂層の順で構成され、無延伸ポリプロピレン層とアルミニウム箔層の間の接合が粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂が用いられ、しかもこれらがポリプロピレンの融点近傍の温度で加熱圧着されていることが重要な特徴である。

前述した通り、蓋材を容器のフランジ部に接合するために最内面に設けるヒートシール層として、ヒートシール性に優れる無延伸のポリプロピレン層を用いる場合、無延伸ポリプロピレンフィルムの弾性が大きいため、ストロー等を突き刺す際にフィルムに伸びが生じてスムーズに突き刺すことができず、開口性に劣っていた。
本発明のフィルム状蓋材においては、ヒートシール性に優れる無延伸ポリプロピレン層を最内層に設けた場合にも、ポリプロピレン層とアルミニウム箔層の間が粉末状変性ポリプロピレンから成る接着性樹脂を用いて接合され、しかもポリプロピレンの融点近傍の温度で加熱処理に付されていることにより、ポリプロピレン層として無延伸ポリプロピレンフィルムを用いた場合にもポリプロピレン層の伸びが有効に抑制され、ストロー等による突き刺し開口性が顕著に改善されている。

本発明において、無延伸ポリプロピレン層及びアルミニウム箔層の間を粉末状変性ポリプロピレンからなる接着剤樹脂を用いることにより、積層体の突き刺し開口性が改良されることは、後述する実施例の結果から明らかである。
すなわち、同一の層構成であっても、ウレタン系接着剤を用いたドライラミネーションにより積層されたフィルム状蓋材は、突き刺し開口性に劣っているのに対し（比較例１）、アルミニウム箔層と無延伸ポリプロピレン層の間を粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂を用いて接合したフィルム状蓋材は、突き刺し開口性に優れていることが明らかである（実施例１〜４）。

本発明において、アルミニウム箔層と無延伸ポリプロピレン層の間を粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂を用いた積層体が、フィルム状蓋材として優れた突き刺し開口性を有するためには、粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂を用いると共に、積層体全体をポリプロピレンの融点近傍の温度で加熱圧着することが重要である。
これによりアルミニウム箔と無延伸ポリプロピレン層の密着性が向上すると共に、無延伸ポリプロピレン層の結晶化度が上昇し、無延伸ポリプロピレン層の弾性が低下して突き刺しにより開口形成する際の無延伸ポリプロピレン層の伸びが抑制され、フィルム状蓋材の突き刺し開口性を顕著に向上することが可能となるのである。

本発明のフィルム状蓋材は、前述した通り、無延伸ポリプロピレン層、アルミニウム箔及び二軸延伸ポリエステル樹脂層から成り、無延伸ポリプロピレン層とアルミニウム箔層の間が粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂を用いるものであり、その接合の順序としては、先に二軸延伸ポリエステル層とアルミニウム箔を後述する従来公知の方法により積層し、次いでこの二層積層体のアルミニウム箔表面に粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂を塗布した後、無延伸ポリプロピレン層を接合することが、無延伸ポリプロピレン層のヒートシール性及び弾性のバランスを調整する上で好ましいが、勿論、先にアルミニウム箔表面に粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂を塗布した後、無延伸ポリプロピレン層を接合し、この二層積層体のアルミニウム表面に従来公知の方法によって二軸延伸ポリエステル層を積層することもできる。

アルミニウム箔面への粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂の塗布は、静電塗装法等により固体状の粉体のままアルミニウム箔表面に塗布付着される。粉末状変性ポリプロピレンからなる接着剤樹脂のアルミニウム箔表面への塗布量は、一般に１．０乃至５．０ｇ／ｍ^２、特に１．０乃至３．０ｇ／ｍ^２の範囲にあることが好ましい。

アルミニウム箔表面に塗布された粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂は塗布された状態で予備加熱される。この予備加熱においては、先に接合された二軸延伸ポリエステルフィルムとアルミニウム箔の接着を阻害しないように短時間で均一に行うことが重要であり、そのため、高周波誘導加熱によりアルミニウム箔表面が１８０乃至３００℃となるように、０．１乃至１０秒間加熱することが望ましい。予備加熱により粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂が溶融された後、無延伸ポリプロピレンフィルムと接合或いはポリプロピレンの溶融物が押出ラミネートされる。

その後無延伸ポリプロピレン層が接合された三層積層体の全体が、ポリプロピレンの融点近傍の温度となるように、１５０乃至３００℃の範囲の温度、０．５乃至３０ｋｇ／ｃｍ^２、特に１乃至１０ｋｇ／ｃｍ^２の範囲の圧力のヒータロール間で加熱圧着される。これにより前述した無延伸ポリプロピレンの伸びの抑制が可能になる。加熱圧着された積層体は冷却され、フィルム状蓋材のための積層体が形成される。
尚、先にアルミニウム箔と無延伸ポリプロピレン層の二層積層体を作成した後、二軸延伸ポリエステル層を積層した場合には、アルミニウム箔と無延伸ポリプロピレン層の二層積層体のみを加熱圧着し、その後二軸延伸ポリエステル層の積層を行ってもよいし、二軸延伸ポリエステル層を積層した三層積層体の状態で加熱圧着することもできる。

本発明において無延伸ポリプロピレン層及びアルミニウム箔の間の接着に用いられる粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂は、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、アクリル酸等の有機酸又はそのエステル或いは金属塩、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸等の酸無水物をグラフト、ブロック或いはランダム共重合した変性ポリプロピレンから成るものである。また変性ポリプロピレンの融点は１５５乃至１６５℃の範囲にあることが望ましい。
粉末の粒径は、常温で０．１乃至２００μｍ、特に０．１乃至１００μｍの範囲にある粉末状であることが好ましい。

また、無延伸ポリプロピレン層は、予め無延伸フィルムを形成し、巻き取られたものを、溶融状態の粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂が形成されたアルミニウム箔上に供給して接合することもできるが、溶融されたポリプロピレンを前記アルミニウム箔上に押出して積層する押出しラミネーションによることが好ましい。
無延伸ポリプロピレン層を構成するポリプロピレンとしては、これに限定されものではないが、融点１５５乃至１６５℃の範囲にあるものであることが好ましい。

二軸延伸ポリエステル層及びアルミニウム箔の間の接合は、前述した通り従来公知方法により行うことができ、ドライラミネーションや押出しラミネーション等により行うことができる。また用いる接着剤としても従来これらの接合に用いられていたウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤等を用いることができる。

二軸延伸ポリエステル層を構成するポリエステル樹脂としては、ホモポリエチレンテレフタレートが最適であるが、エチレンテレフタレート単位の含有量が８０モル％以上の共重合ポリエステルも好適に使用することができる。
かかる共重合ポリエステルにおいて、テレフタル酸以外の二塩基酸としては、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸；コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、ドデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸；等の１種又は２種以上の組み合わせを例示することができ、エチレングリコール以外のジオール成分としては、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、１，６−ヘキシレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物等の１種又は２種以上を挙げることができる。
ポリエステル樹脂は、ガラス転移点（Ｔｇ）が４０乃至１００℃であり、且つ融点（Ｔｍ）が２００乃至２７５℃の範囲にあることが好ましい。

本発明においては二軸延伸ポリエステル樹脂として、特に易引裂き性を有するものであることが、突き刺し開口性を向上する上に好適である。
易引裂き性を有する二軸ポリエステルフィルムとしては、フィルム表面に傷が付けられたものや、フィルムの縦方向及び横方向の延伸倍率を変化させ、フィルムの縦横の分子配向のバランスを崩したもの等種々のものが提案されており、このような予め易引裂き性を有するフィルムを用いることもできるが、積層後の二軸延伸ポリエステルフィルムを白化結晶化させるような熱処理に付して脆くさせてもよい。

本発明のフィルム状蓋材において各層の厚さは、無延伸ポリプロピレン層が３０乃至１００μｍ、特に３０乃至７０μｍの範囲、アルミニウム箔が６乃至６０μｍ、特に６乃至３０μｍの範囲、二軸延伸ポリエステル樹脂層が９乃至１２μｍの範囲にあることが望ましい。

本発明のフィルム状蓋材は、前述した通り、少なくとも二軸延伸ポリエステル層、アルミニウム箔層、無延伸ポリプロピレン層から成り、無延伸ポリプロピレン層がアルミニウム箔層と接し且つヒートシール層となる限りものであるが、これ以外にも延伸ポリエチレンテレフタレート層の外面側に印刷層及び／又は保護層、或いは延伸ポリエチレンテレフタレート層とアルミニウム箔層の間に印刷層が形成されていてもよい。
本発明のフィルム状蓋材が適用されるフランジ付容器の形状としては、カップ状容器やトレー状容器、ボトル状容器等種々の形状を挙げることができる。

（実施例１）
厚さ３０μｍのアルミニウム箔に厚さ９μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムをイソシアネート系接着剤を介して積層した二層積層体のアルミニウム箔表面に、変性ポリプロピレン粉末を２ｇ／ｍ^２の塗布量で塗布し高周波誘導加熱によりアルミニウム表面の予備加熱を行った後、厚さ３０μｍの無延伸ポリプロピレンフィルムを接合した。この三層積層体をヒータロールで加熱圧着した後冷却し、フィルム状蓋材を作成した。

（実施例２）
厚さ２０μｍのアルミニウム箔を用いた以外は実施例１と同様にしてフィルム状蓋材を作成した。

（実施例３）
実施例２で得られた積層体の二軸延伸ポリエチレンテレフタレート層側を更に加熱することにより表面を白化させた以外は実施例２と同様に、フィルム状蓋材を作成した。

（実施例４）
二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムとして、厚さ１６μｍの市販の易引裂き性ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた以外は実施例２と同様にしてフィルム状蓋材を作成した。

（比較例１）
厚さ３０μｍのアルミニウム箔に厚さ９μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムをイソシアネート系接着剤を介して積層した二層積層体のアルミニウム箔表面に、イソシアネート系接着剤を介して厚さ３０μｍの無延伸ポリプロピレンフィルムをドライラミネーションにより積層して、フィルム状蓋材を作成した。

（突き刺し開口性）
実施例１乃至４及び比較例１により得られたフィルム状蓋材について、ＪＩＳ Ｚ １７０７の方法に準拠して、突き刺し強度を求めた。結果を表１に示す。

Claims (5)

1. フランジ付容器にヒートシールにより適用されるフィルム状蓋材であって、少なくとも内面から外面に向かって、無延伸ポリプロピレン層、アルミニウム箔層及び二軸延伸ポリエステル樹脂層の順で構成され、無延伸ポリプロピレン層とアルミニウム箔層の間が粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂を用いて接合されていると共に、ポリプロピレンの融点近傍の温度で加熱処理に付されていることを特徴とする突き刺し開口性に優れたフィルム状蓋材。
2. 前記二軸延伸ポリエステル樹脂層が、易引裂き性を有するものである請求項１記載のフィルム状蓋材。
3. 少なくとも無延伸ポリプロピレン層、アルミニウム箔層及び二軸延伸ポリエステル樹脂層から成る積層体から成るフィルム状蓋材の製造方法において、無延伸ポリプロピレン層とアルミニウム箔層の間を粉末状変性ポリプロピレンから成る接着剤樹脂を用いて接合した後、ポリプロピレンの融点近傍の温度で加熱圧着することを特徴とするフィルム状蓋材の製造方法。
4. 前記粉末状変性ポリプロピレンをアルミニウム箔上で予備加熱した後無延伸ポリプロピレンをアルミニウム箔と接合させる請求項３記載の製造方法。
5. 前記加熱圧着の温度が１６０乃至１７０℃である請求項３又は４記載の製造方法。