JP2011051120A

JP2011051120A - 深絞り用積層体及び深絞り容器

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Publication number: JP2011051120A
Application number: JP2009199500A
Authority: JP
Inventors: Fumi Miyasaka; 文宮坂; Arata Yamada; 新山田; Akiko Kawamoto; 明子河本
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2011-03-17
Anticipated expiration: 2029-08-31
Also published as: JP5673913B2

Abstract

【課題】基材層に二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用い，バリア層にアルミ箔を用いても，深絞り加工時に品質的に問題となる割れが発生しない深絞り用積層体を提供する。
【解決手段】本発明に係わる深絞り用積層体は，二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いた基材層１０と，Ｆｅの含有量が０．７％以上で，光、酸素、水素、水蒸気を遮断するＡｌ−Ｆｅ系アルミ合金箔を用いたバリア層１１と，熱融着可能なフィルムを用いたヒートシール層１２が，外層から内層に向かって積層され，各層は接着剤を介して接着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は，レトルト食品を包装するレトルト容器などの製造に利用される深絞り用積層体に係わる。

複数種のフィルムが積層された積層体を深絞り成形で製造される深絞り容器が，レトルト食品を包装するレトルト容器などに幅広く利用されている。深絞り成形においては，該積層体を伸ばし，真空や空圧などを利用して該積層体を所定の金型に密着させ，所定の形状の深絞り容器が製造される。

従来，深絞り容器の製造には，アルミ箔をプラスチックフィルムで挟んだ深絞り用積層体が利用されているが，コストダウンを図るために，深絞り用積層体に利用するアルミ箔の厚さを３０μｍ〜５０μｍ程度の厚さに薄くすると，深絞り成形時に，品質的に問題となる割れがアルミ箔に発生してしまう問題があった。

深絞り用積層体に利用するアルミ箔の厚さを３０μｍ〜５０μｍ程度の厚さに薄くしても，深絞り成形時にアルミ箔の割れが発生しない発明として，例えば，特許文献１において，炭酸カルシウムのような無機フィラーを混入した１５０μｍ〜３００μｍのプラスチックシートをヒートシール層に，４０μｍ〜５０μｍのアルミ箔をバリア層に，バランス型ポリプロピレンフィルムを基材層に用いた発明が開示されている。

特公平６−００２３６７号公報

しかしながら，深絞り容器の要求仕様に応じて深絞り用積層体の基材層は決定しなければならず，深絞り容器の要求仕様として，二軸延伸ポリプロピレンフィルムを深絞り用積層体の基材層に，汎用的なヒートシート性のあるフィルムをヒートシール層に利用する場合，深絞り成形時に品質的に問題となる割れが，バリア層に用いるアルミ箔に発生してしまい，深絞り容器の製造が困難であった。

そこで，本発明は，二軸延伸ポリプロピレンフィルムを深絞り用積層体の基材層に，汎用的なヒートシート性のあるフィルムをヒートシール層に利用する場合でも，深絞り成形時に品質的に問題となる割れが，バリア層に用いるアルミ箔に発生しない深絞り用積層体及び深絞り容器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決する第１の発明は，外層から内層に向かって，基材層，バリア層及びヒートシール層が積層され，二軸延伸ポリプロピレンフィルムを前記基材層に用い，Ａｌ−Ｆｅ系アルミ合金箔を前記バリア層に用いたことを特徴とする深絞り用積層体である。

Ａｌ−Ｆｅ系のアルミ合金箔は，純アルミニウム箔よりも伸び易いため，Ａｌ−Ｆｅ系アルミ合金箔をバリア層に用いると，前記基材層に二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いた場合であっても，深絞り成形時に品質的に問題となる割れが前記バリア層に発生しなくなる。なお，前記基材層に用いられるＡｌ−Ｆｅ系アルミ合金箔には，Ａｌ，Ｆｅ以外の金属が含まれていても良い。

更に，第２の発明は，Ｆｅの含有量が０.７％以上のＡｌ―Ｆｅ系アルミ合金箔を前記バリア層に用いたことを特徴とする，第１の発明に記載の深絞り用積層体である。

Ｆｅの含有量が０.７％以上になると，Ａｌ−Ｆｅアルミ合金箔は伸び易くなるため，ＪＩＳの合金番号８０７９，８０２１に準拠したＡｌ−Ｆｅ系アルミ合金箔のように，アルミ箔としての機能が失われない範囲でＦｅの含有量が０.７％以上のＡｌ―Ｆｅ系アルミ合金箔を前記バリア層に用いることが好適である。

更に，第３の発明は，１２０℃におけるＭＤ方向及びＴＤ方向の引張破断伸度が１００％以上の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを前記基材層に用いたことを特徴とする，第１の発明又は第２の発明に記載の深絞り用積層体である。

１２０℃におけるＭＤ方向及びＴＤ方向の引張破断伸度が１００％以上の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは加熱時に伸び易いため，該二軸延伸ポリプロピレンフィルムを前記基材層に用いると，前記バリア層のＡｌ―Ｆｅ系アルミ合金箔に発生する割れの防止効果を高めることができ好適である。

更に，第４の発明は，Ａｌ―Ｆｅ系アルミ合金箔とナイロンフィルムを前記バリア層に用いたことを特徴とする，第１の発明から第３の発明のいずれか一つに記載の深絞り用積層体である。

第４の発明のように，Ａｌ−Ｆｅ系のアルミ合金箔とナイロンフィルムを前記バリア層に用いることで，深絞り成形時にＡｌ−Ｆｅ系アルミ合金箔に小さな割れが発生しても，内容物の品質を保護することができるようになる。

更に，第５の発明は，第１の発明から第４の発明のいずれか一つに記載の深絞り用積層体を深絞り成形して製造した深絞り容器である。

上述した本発明によれば，本発明は，二軸延伸ポリプロピレンフィルムを深絞り用積層体の基材層に，汎用的なヒートシート性のあるフィルムをヒートシール層に利用する場合でも，深絞り成形時に品質的に問題となる割れが，バリア層に用いるアルミ箔に発生しない深絞り用積層体及び深絞り容器を提供できる。

本発明に係わる深絞り用積層体の基本積層構造を説明する図。実施例の深絞り用積層体の積層構造を説明する図。実施例の深絞り用積層体の破断伸長をグラフ化した図。深絞り容器の一例を示した第１図。深絞り容器の一例を示した第２図。

ここから，本願発明の実施形態について，本願発明の技術分野に係わる当業者が，本願発明の内容を理解し，本願発明を実施できる程度に説明する。

図１は，本発明に係わる深絞り用積層体の基本積層構造を説明する図である。図１で図示した深絞り用積層体１の基本積層構造は，二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いた基材層１０と，光、酸素、水素、水蒸気を遮断するＡｌ−Ｆｅ系アルミ合金箔を用いたバリア層１１と，熱融着可能なフィルムを用いたヒートシール層１２が，外層から内層に向かって積層され，各層は接着剤を介して接着されている。

図１に図示したように，バリア層１１にＡｌ−Ｆｅ系のアルミ合金箔を用いると，Ａｌ−Ｆｅ系アルミ合金箔は純アルミニウム箔よりも伸び易いため，基材層１０に二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いた場合であっても，深絞り成形時に発生し，品質的に問題となるアルミ箔の割れを防止できる。

特に，アルミ箔としての機能が失われない範囲でＦｅの含有量が０.７％以上のＡｌ―Ｆｅ系アルミ合金箔は，他のＡｌ−Ｆｅ系のアルミ合金箔よりも伸び易いため，このようなＡｌ−Ｆｅアルミ合金箔をバリア層１１に用いることが好適である。

アルミ箔としての機能が失われない範囲でＦｅの含有量が０.７％以上のＡｌ―Ｆｅ系アルミ合金箔としては，Ｆｅの含有量が０.７〜１.３％であるＪＩＳの合金番号８０７９に準拠したＡｌ−Ｆｅアルミ合金箔や，Ｆｅの含有量が１.２〜１.７％であるＪＩＳの
合金番号８０２１に準拠したＡｌ−Ｆｅアルミ合金箔を利用できる。

また，図１において，二軸延伸ポリプロピレンフィルムとしては，１２０℃におけるＭＤ（MD: Machine Direction）方向及びＴＤ（TD: Transverse Direction）方向の引張破断伸度が１００％以上の二軸延伸ポリプロピレンフィルムが好適で，このような二軸延伸ポリプロピレンフィルムとしてはサントックス社製「MF２０」が市販されている。

１２０℃におけるＭＤ方向及びＴＤ方向の引張破断伸度が１００％以上の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは，加熱したときに他の二軸延伸ポリプロピレンフィルムよりも伸び易いため，Ａｌ−Ｆｅ系アルミ合金箔の割れの防止効果を高められる。

なお，深絞り成形時にＡｌ−Ｆｅ系アルミ合金箔に割れが発生しても，バリア性を維持できるように，深絞り用積層体のバリア層１１に，Ａｌ−Ｆｅ系アルミ合金箔とナイロンフィルムを用いることが好ましい。

次に，本発明に係わる深絞り用積層体の実施例及び比較例を示しながら，本発明に係わる深絞り用積層体の特性について説明する。

図２は，実施例における深絞り用積層体２の積層構造を示した図である。図２に図示したように，実施例の深絞り用積層体２は，二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いた基材層２０と，Ａｌ−Ｆｅ系アルミ合金箔とナイロンフィルムをウレタン系接着剤で接着したバリア層２１と，無軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いたヒートシール層２２それぞれを，ウレタン系接着剤を用いて接着して製造され，グラビア印刷，フレキソ印刷，オフセット印刷などで，基材層２０として用いられる二軸延伸ポリプロピレンフィルムに所定の絵柄が印刷されることで，基材層２０とバリア層２１の間には印刷層２０ａが形成されている。

（実施例１）
実施例１では，図２で図示した深絞り用積層体２において，基材層２０の二軸延伸ポリプロピレンフィルムに東セロ社製「ＭＥ−１」，２５μｍを，バリア層２１のＡｌ−Ｆｅ系アルミ合金箔に東洋アルミ社製「８０７９」，３０μｍを，バリア層２１のナイロンフィルムにユニチカ社製「ＯＮＭ−ＢＲＴ」，１５μｍを，ヒートシール層２２の無軸延伸ポリプロピレンフィルムに東セロ社製「ＲＸＣ−２１」，８０μｍを用い，基材層２０の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの内層側に所定の絵柄を印刷した。

（比較例１）
比較例１は，バリア層２１のＡｌ−Ｆｅアルミ合金箔を純アルミ箔（東洋アルミ社製「１Ｎ３０」，４０μｍ）に変更した以外，実施例１と同じである。

実施例１と比較例１の評価として，定速伸長型破壊試験機を用い，実施例１と比較例１それぞれの破断深さを，押棒の直径が２５mm，絞り速度１０ｍ／ｍｉｎの条件で測定した。

実施例１と比較例１それぞれの破断深さの測定結果を表1に示す。

表1に示したように，実施例１は比較例１よりも破断するまでの絞り深さが深いため，実施例１は比較例１と比較して，深絞り成形時に品質的に問題となる割れがバリア部のアルミ合金箔に発生しづらいことが判明した。

（実施例２−１）
実施例２−１では，図２で図示した深絞り用積層体２において，基材層２０の二軸延伸ポリプロピレンフィルムにサントックス社製「ＭＦ２０」，２５μｍを，バリア層２１のＡｌ−Ｆｅ系アルミ合金箔に東洋アルミ社製「８０７９」，４０μｍを，バリア層２１のナイロンフィルムに東洋紡社製「Ｎ１２０２」，１５μｍを，ヒートシール層２２の無軸延伸ポリプロピレンフィルムに東レフィルム加工社製「ＺＫ９９Ｓ」，７０μｍを用い，基材層２０の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの内層側に所定の絵柄を印刷した。

（実施例２−２）
実施例２−２は，バリア層２１のナイロンフィルムを東洋紡社製「ＮＡＰ２２」に変更した以外，実施例２−１と同様である。

（実施例３）
実施例２−３は，バリア層２１のナイロンフィルムを興人社製「ボニールＷ」に変更した以外，実施例２−１と同様である。

（実施例２−４）
実施例２−４は，バリア層２１のナイロンフィルムをユニチカ社製「ＯＮＭ―ＢＲＴ」に変更した以外，実施例２−１と同様である。

（比較例２−１）
比較例２−１は，基材層２０の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを東セロ社製「ＭＥ−１」に変更した以外，実施例１と同様である。

（比較例２−２）
比較例２−２は，基材層２０の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを東セロ社製「ＭＥ−１」に変更した以外，実施例２と同様である。

（比較例２−３）
比較例３は，基材層２０の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを東セロ社製「ＭＥ−１」に変更した以外，実施例３と同様である。

（比較例２−４）
比較例４は，基材層２０の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを東セロ社製「ＭＥ−１」に変更した以外，実施例４と同様である。

実施例２−１〜２−４及び比較例２−１〜２−４の破断伸長（単位はｍｍ）の測定結果を表２に示す。なお，破断伸長の測定にはテンシロン万能試験機を用い，ＪＩＳ―Ｚ１７０２に準拠した試験片を用い，チャック間距離を８０ｍｍ，試験速度を３００ｍ／ｍｉｎとして測定した。

図３は，表２をグラフ化した図で，図３の縦軸は破断伸長である。図３に示したように，実施例１〜４と比較例１〜４を比較すると，ＴＤ方向における破断伸長が改善され，実施例１〜４においては，深絞り用積層体２のバリア層２１に利用するナイロンフィルムを変更しても，ＭＤ方向とＴＤ方向の破断伸長のバランスが優れる（差が少ない）ため，１２０℃におけるＭＤ方向及びＴＤ方向の引張破断伸度が１００％以上の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを基材層２０に用いると，それ以外の二軸延伸ポリプロピレンフィルムよりも深絞り成形適正が向上することが判明した。

これまで説明した深絞り用積層体は，レトルト食品の深絞り容器の製造に利用される。本発明に係わる深絞り用積層体を利用して深絞り容器を製造するとき，深絞り積層体を伸ばし，空圧や真空などを利用して所定の金型に密着させ，所定の形状の深絞り容器が製造される。

図４は，深絞り用積層体を深絞り成形して製造される深絞り容器の一例を示した第１図で，図５は第２図である。図４では，深絞り用積層体を深絞り成形して製造される深絞り容器の形状は，深絞り成形に利用される金型の形状に依存し，図４で図示した角形のレトルト容器３や，図５で図示した丸型のレトルト容器３ａが広く利用されている。

本発明に係わる深絞り用積層体として，実施例１の深絞り用積層体を用い，深さ３５ｍｍの絞り型を用いて，レトルト容器用の深絞り容器を製造した。そして，水２５ｃｃを深絞り容器に充填し，同じ深絞り用積層体などを用いて製造した蓋体を深絞り容器にシールした後に，１２１°で５０分間加熱したが，デラミや穴あきなどの問題は発生しなかった。

１，２深絞り用積層体
１０，２０基材層
１１，２１バリア層
１２，１２ヒートシール層
３ａ角形のレトルト容器
３ｂ丸形のレトルト容器

Claims

外層から内層に向かって，基材層，バリア層及びヒートシール層が積層され，二軸延伸ポリプロピレンフィルムを前記基材層に用い，Ａｌ−Ｆｅ系アルミ合金箔を前記バリア層に用いたことを特徴とする深絞り用積層体。
Ｆｅの含有量が０.７％以上のＡｌ―Ｆｅ系アルミ合金箔を前記バリア層に用いたことを特徴とする，請求項1に記載の深絞り用積層体。
１２０℃におけるＭＤ方向及びＴＤ方向の引張破断伸度が１００％以上の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを前記基材層に用いたことを特徴とする，請求項１又は請求項２に記載の深絞り用積層体。
Ａｌ―Ｆｅ系アルミ合金箔とナイロンフィルムを前記バリア層に用いたことを特徴とする，請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の深絞り用積層体。
請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の深絞り用積層体を深絞り成形して製造した深絞り容器。