JP2011213406A - 部分開口用蓋材およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】外蓋と内蓋とが界面剥離可能に積層された蓋を簡単に得ることができる部分開口用蓋材を提供する。
【解決手段】部分開口用蓋材（A）は、外蓋材（１）と内蓋材（２）とが積層されてなる。内蓋材（２）は、未延伸ポリプロピレンフィルム層から形成され、かつこの内蓋材（２）に不連続切れ目線（３）で円形に囲まれた部分開口予定部（４）が設けられている。外蓋材（１）の基材層（５）下面には、内蓋材（２）の未延伸ポリプロピレンフィルム層と界面剥離可能な溶融押出しによるポリエチレン系フィルム層（６）が設けられている。
【選択図】 図１
【解決手段】部分開口用蓋材（A）は、外蓋材（１）と内蓋材（２）とが積層されてなる。内蓋材（２）は、未延伸ポリプロピレンフィルム層から形成され、かつこの内蓋材（２）に不連続切れ目線（３）で円形に囲まれた部分開口予定部（４）が設けられている。外蓋材（１）の基材層（５）下面には、内蓋材（２）の未延伸ポリプロピレンフィルム層と界面剥離可能な溶融押出しによるポリエチレン系フィルム層（６）が設けられている。
【選択図】 図１
Description
本発明は、飲料容器や粒状食品容器の蓋に使用される部分開口用蓋材、とくにホットコーヒー等のホット飲料容器の蓋に使用するのに適した部分開口用蓋材およびその製造方法に関する。
飲料容器としては、下面に熱封緘材層を有する蓋を容体の口部フランジに熱封緘して密封されたものが知られている。そして、容体内の冷たい飲料を飲むさいは、蓋に先の尖ったストローを容体内にとどくように突き刺して飲む。ところが、コーヒー等のホット飲料は、通常、常温で容体に充填して蓋で密封し、販売前にこれをウォーマーに入れて加熱するので、前記のようにストローで飲むと、火傷の危険性がある。そこで、特許文献１に示されているようなオーバーキャップ冶具を使用して容体に密封された蓋の一部を破り部分開口するものがあるが、これはコストが嵩むし、飲んでいる途中でオーバーキャップと容体の隙間から内容物が洩れるおそれがある。また、容体に熱封緘された蓋を手によって直接開封することも考えられるが、この場合ある程度の易剥離性が必要であり、そのため加熱に伴う密封容体の内圧上昇により蓋の一部が剥がれて漏れの発生するおそれがある。この問題を解決するものとして、例えば、特許文献２や特許文献３に示されているように、蓋を外蓋と内蓋とから構成し、両者を接着剤を介して剥離可能に積層し、外蓋を内蓋から引剥がすことにより、内蓋に形成された部分開口部を現すものが提案されている。この蓋は、開封に際して特別な冶具を要せず、優れた密封性と容易な開封性を備えている。しかしながら、外蓋と内蓋とを界面剥離可能にするための接着強度のコントロールが難しく、強接着部と弱接着部を所定のパターン状に組み合わせるというような複雑な接着剤の塗布工程が必要である。そのため、接着強度がばらつくと、すなわち、接着強度が強すぎる場合には、外蓋が手で簡単に剥離できなかったり、逆に接着強度が弱すぎる場合には、外蓋が不用意に剥離してしまうという問題があった。
本発明は、外蓋と内蓋とを積層してなる蓋において、接着剤による接着強度をコントロールするなどの複雑な操作を要することなく、外蓋と内蓋とが界面剥離可能に積層された蓋を得ることができる部分開口用蓋材およびその製造方法を提供しょうとするものである。
請求項１の発明による部分開口用蓋材は、外蓋材と内蓋材とが積層されてなり、内蓋材がポリプロピレン系フィルム層から形成され、かつこの内蓋材に不連続切れ目線で囲まれた部分開口予定部または部分開口部が設けられ、外蓋材の基材層下面に内蓋材のポリプロピレン系フィルム層と界面剥離可能な溶融押出しによるポリエチレン系フィルム層が設けられているものである。
上記外蓋材の基材層に用いられる基材の具体例としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）、ポリエチレンナフタレートフィルム（ＰＥＮフィルム）、ポリブチレンテレフタレートフィルム（ＰＢＴフィルム）等の合成樹脂フィルム、アルミニウム箔、紙等を挙げることができる。一般的には、バリアー性を有するアルミニウム箔の表面に合成樹脂フィルムを貼り合わせるか、合成樹脂をコーティングしたものが使用される。しかしながら、用途において特にバリアー性を必要としない場合は、アルミニウム箔を用いなくてもよい。合成樹脂フィルムの場合は９〜３０μｍで、通常１０〜１５μｍのものが用いられている。アルミニウム箔は７〜６０μｍで、通常１０〜３０μｍのものが用いられている。
上記外蓋材の基材層下面の溶融押出しによるポリエチレン系フィルム層用ポリエチレン系樹脂の具体例としては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン等を挙げることができる。そのうち特に低密度ポリエチレンが界面剥離性に優れているため好ましい。ポリエチレン系フィルム層の厚さは１０〜６０μｍで、特に２０〜４０μｍが好ましい。
なお、ポリエチレン系樹脂とは、エチレン単独のみならず、エチレンとα−オレフィンとの共重合体樹脂をも含むものとする。
なお、ポリエチレン系樹脂とは、エチレン単独のみならず、エチレンとα−オレフィンとの共重合体樹脂をも含むものとする。
上記内蓋材を形成するポリプロピレン系フィルム層は、内蓋の強度を高め、外蓋材の基材層下面の溶融押出しポリエチレン系フィルム層との間で界面剥離を可能とする外、容体がポレプロピレン製樹脂の場合には、ヒートシール層の役割をも果たす。ポリプロピレン系フィルム層の厚さは、３０〜１００μｍであり、特に５０〜７０μｍが好ましい。
なお、ポリプロピレン系樹脂とは、プロピレン単独のみならず、プロピレンとα−オレフィンとの共重合体樹脂をも含むものとする。
なお、ポリプロピレン系樹脂とは、プロピレン単独のみならず、プロピレンとα−オレフィンとの共重合体樹脂をも含むものとする。
上記不連続切れ目線で囲まれた部分開口予定部または部分開口部の形状は、円形その他任意である。
請求項２の発明は、請求項１記載の部分開口用蓋材において、内蓋材のポリプロピレン系フィルム層の下面に熱封緘性樹脂層が形成されているものである。
容体の材料がポリプロピレン樹脂ではなく、例えば、ポリエチレン等の他の合成樹脂、ガラス、金属の場合には、容体の口縁フランジに内蓋のポリプロピレン系フィルム層が熱封緘できないので、ポリプロピレン系フィルム層の下面にヒートシール性樹脂層を形成しておく必要がある。ヒートシール性樹脂の具体例としては、ポリエチレン、アイオノマー、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を挙げることができる。
この場合、外蓋材のポリエチレン系フィルム層と内蓋材のポリプロピレン系フィルム層との接着強度よりも容体とヒートシール性樹脂層との接着強度の方を高くする必要があるので、使用するヒートシール性樹脂の種類やシール条件等を適宜選択する必要がある。
この場合、外蓋材のポリエチレン系フィルム層と内蓋材のポリプロピレン系フィルム層との接着強度よりも容体とヒートシール性樹脂層との接着強度の方を高くする必要があるので、使用するヒートシール性樹脂の種類やシール条件等を適宜選択する必要がある。
請求項３の発明は、請求項１または２記載の部分開口用蓋材において、外蓋材のポリエチレン系フィルム層と内蓋材のポリプロピレン系フィルム層とのラミネート強度が０．０５〜１０Ｎ／１５mmであるものである。
上記のように両者のラミネート強度を０．０５〜１０Ｎ／１５ｍｍに限定したのは、０．０５Ｎ／１５ｍｍ未満ではラミネート強度が不足し、外蓋が輸送中等に不意に剥離するおそれがあり、１０Ｎ／１５ｍｍを超えると、ラミネート強度が強すぎて内蓋から外蓋を剥離するのに困難が生じるからである。
ホット飲料用以外の容器の場合は、両者のラミネート強度は０．０５〜１０Ｎ／１５ｍｍでよいが、ホット飲料用容器の場合は、加熱に伴って密封容体の内圧が上昇するため、５Ｎ／１５ｍｍ未満であると、ラミネート強度が不足する。なお、ラミネート強度はつぎの測定方法によった。
試料：長さ２００ｍｍ×幅１５ｍｍ
試験方法：Ｔ型剥離試験（試料を１００ｍｍ／分の速度でＴ字角度で剥離）
試料：長さ２００ｍｍ×幅１５ｍｍ
試験方法：Ｔ型剥離試験（試料を１００ｍｍ／分の速度でＴ字角度で剥離）
請求項４の発明による部分開口用蓋材の製造方法は、冷却ロールとこれと相対する加圧ロールの対の両側一方に外蓋材用基材繰出しロールを、同他方に内蓋材用ポリプロピレン系フィルム繰出しロールを、冷却ロールの一側方に巻取りロールをそれぞれ配するとともに、冷却ロールと加圧ロールの間に上から臨むポリエチレン系フィルム溶融押出機を配し、一方の繰出しロールから長尺の外蓋材用基材を、他方の繰出しロールから部分開口予定部を画する不連続切れ目線または部分開口部が所定間隔おきに形成せられた長尺の内蓋材用ポリプロピレン系フィルムを同時に両側から繰出して冷却ロールと加圧ロールの間に供給し、両ロール間に入る外蓋材用基材と内蓋材用ポリプロピレン系フィルムの間に押出機からポリエチレン系樹脂をフィルム状に溶融押出し、成形せられたポリエチレン系フィルムを介して外蓋材用基材と内蓋材の三者を重ね、加圧冷却一体化し蓋材となして巻取りロールに巻取ることにより、内蓋材を部分開口予定部または部分開口部を有するポリプロピレン系フィルム層から形成し、かつ外蓋材の基材層とその下面に内蓋材のポリプロピレン系フィルム層と界面剥離可能な溶融押出しによるポリエチレン系フィルム層を形成するものである。
上記冷却ロールの冷却温度は、ポリエチレン系フィルムの溶融押出し温度によって変わるが、１５〜３５℃であり、通常水冷で冷却される。
請求項５の発明は、請求項４記載の部分開口用蓋材の製造方法において、ポリエチレン系フィルムの溶融押出し温度が２５０〜３９０℃であるものである。
外蓋材のポリエチレン系フィルム層と内蓋材のポリプロピレン系フィルム層とのラミネート強度を強くするためには、ポリエチレン系フィルムの溶融押出し温度を高くする必要がある。押出し温度が２５０℃未満では、ポリエチレン系樹脂の未溶解が生じるおそれがあり、得られるラミネート強度が不足し、外蓋材が内蓋材から不意に剥離する可能性がある。また、押出し温度が３９０℃を超えると、ポリエチレン系樹脂の焦げ付きが発生してこれが異物として残り、製品の外観を損なうし、またこの異物がラミネート強度を低下させる要因ともなる。蓋材から得られた蓋をホット飲料容器に使用する場合には、２５０〜３９０℃のなかでも３２０℃以上にすることが好ましい。
冷却ロールと加圧ロールの間に入る前の外蓋材用基材にポリエチレン系フィルムとの接着性を向上させるため、イソシアネート系、ウレタン系、ポリエステル系等のアンカーコート剤を塗布、乾燥しておくことが望ましい。
請求項１の発明による部分開口用蓋材は、外蓋材と内蓋材とが積層されてなり、内蓋材がポリプロピレン系フィルム層から形成され、かつこの内蓋材に不連続切れ目線で囲まれた部分開口予定部または部分開口部が設けられ、外蓋材の基材層下面に内蓋材のポリプロピレン系フィルム層と界面剥離可能な溶融押出しによるポリエチレン系フィルム層が設けられているから、この蓋材から得られた蓋はポリプロピレン製容体の口縁フランジに熱封緘することができ、容体内の飲料を飲むさいは、外蓋を容体に直接熱封緘せられている内蓋から簡単に引剥がすことができる。そして、内蓋に不連続切れ目線で囲まれた部分開口予定部のある場合は、外蓋の引剥がしにともなって不連続切れ目線のところで全体が切れ、これで囲まれた部分が外蓋と一体となって内蓋から引剥がされて部分開口部が得られる。内蓋に部分開口部のある場合は、外蓋の引剥がしにともなって容体側に残った内蓋に部分開口部が現れる。この部分開口部が飲み口となる。
また、請求項４の発明による部分開口用蓋材の製造方法は、冷却ロールとこれと相対する加圧ロールの対の両側一方に外蓋材用基材繰出しロールを、同他方に内蓋材用ポリプロピレン系フィルム繰出しロールを、冷却ロールの一側方に巻取りロールをそれぞれ配するとともに、冷却ロールと加圧ロールの間に上から臨むようにポリエチレン系フィルム溶融押出機を配し、一方の繰出しロールから長尺の外蓋材用基材を、他方の繰出しロールから部分開口予定部を画する不連続切れ目線または部分開口部が所定間隔おきに形成せられた長尺の内蓋材用ポリプロピレン系フィルムを同時に両側から繰出して冷却ロールと加圧ロールの間に供給し、両ロール間に入る外蓋材用基材と内蓋材用ポリプロピレン系フィルムの間に押出機からポリエチレン系樹脂をフィルム状に溶融押出し、成形せられたポリエチレン系フィルムを介して外蓋材用基材と内蓋材の三者を重ね、加圧冷却一体化し蓋材となして巻取りロールに巻取ることにより、内蓋材を部分開口予定部または部分開口部を有するポリプロピレン系フィルム層から形成し、かつ外蓋材の基材層とその下面の内蓋材のポリプロピレン系フィルム層と界面剥離可能な溶融押出しによるポリエチレン系フィルム層を形成するものであるから、部分開口用蓋材を能率よく製造することができる。
図１は、部分開口用蓋材（A）を示す。この部分開口用蓋材（A）は、外蓋材（１）と内蓋材（２）とが積層されてなる。内蓋材（２）は未延伸ポリプロピレンフィルム層から形成され、かつこの内蓋材（２）に不連続切れ目線（３）で円形に囲まれた部分開口予定部（４）が設けられている。外蓋材（１）の基材層（５）下面には、内蓋材（２）の未延伸ポリプロピレンフィルム層と界面剥離可能な溶融押出しによるポリエチレン系フィルム層（６）が設けられている。
この部分開口予定部（４）は、円形の部分開口部でもよい。基材層（５）は、アルミニウム箔（７）の上にPETフイルム（８）が接合せられたものである。
図２および図３は、部分開口用蓋材（A）からプレスで打ち抜かれたタブ（９）付き部分開口用蓋（B）と口縁にフランジ（１０）を有するポリプロピレン製容体（C）を示す。蓋（B）は外蓋(１１）と内蓋（1２）とが積層されてなるものである。そして、内蓋（1２）は、未延伸ポリプロピレンフィルム層から形成され、かつこの内蓋（1２）には、不連続切れ目線（３）で円形に囲まれた部分開口予定部（４）が存在する。外蓋（１１）の基材層（１３）下面には、内蓋（１２）の未延伸ポリプロピレンフィルム層と界面剥離可能な溶融押出しによるポリエチレン系フィルム層（１４）が設けられている。基材層（１３）は、アルミニウム箔（１５）の上にPETフイルム（１６）が接合せられたものである。そして、タブ（９）の基端下面には、内蓋（1２）の外周円弧に合致する弧状の切れ目線（１７）が設けられている。
同図は、部分開口用蓋（B）が容体（C）のフランジ（１０）に熱封緘され、その後部分開口用蓋（B）の外蓋(１１)がタブ（９）を持って引き上げることにより、容体（C）の口に内蓋（1２）が残るように剥離されるとともに、部分開口予定部（４）は不連続切れ目線（３）の接続部分が全て切れて外蓋(１１)下面に円形下向き凸部（１８）を形成し、容体（C）の口に残った内蓋（1２）に部分開口部（１９）があけられた状態を示すもので、同図では、外蓋(１１)が内蓋（1２）より剥離される途上の状態が示されているが、当然外蓋(１１)は内蓋（1２）よりすべて剥離される。この部分開口部（１９）がコーヒー等の飲み口となる。
図４は、図１の部分開口用蓋材（A）の製造工程を示す。すなわち、冷却ロール（２０）とこれと相対する加圧ロール（２１）の左方に外蓋材用基材繰出しロール（２２）を、同両ロール（２０）（２１）の対の右斜め上方に内蓋材用ポリプロピレン系フィルム繰出しロール（２３）を、冷却ロール（２０）の右方に蓋材巻取りロール（２４）をそれぞれ配するとともに、冷却ロール（２０）と加圧ロール（２１）の間に上から近接して臨むポリエチレン系フィルム溶融押出機（２５）を配し、一方の繰出しロール（２２）から図１に示す部分開口予定部（４）を画する不連続切れ目線（３）が所定間隔おきに形成せられた長尺の外蓋材用基材（５A）を、他方の繰出しロール（２３）から長尺の内蓋材用ポリプロピレン系フィルム（２A）を同時に両側から繰出して冷却ロール（２０）と加圧ロール（２１）の間に供給する。両ロール（２０）（２１）間に入る外蓋材用基材（５A）と内蓋材（２A）の間に押出機（２５）からポリエチレン系樹脂を溶融押出しし、成形せられたポリエチレン系フィルム（6A）を介して外蓋材用基材（５A）と内蓋材（２A）の三者を重ねて加圧冷却一体化し、蓋材（A）となして巻取りロール（２４）に巻取る。
図４中、（２6）は加圧ロール（２１）のバックアップロール、（２7）は冷却ロール（２０）および加圧ロール（２１）対と外蓋材用基材繰出しロール（２２）の間に配設された外蓋材用基材（５A）に対するアンカーコート剤塗布器、（２8）は同じく両者間にあり、アンカーコート剤の塗布された外蓋材用基材（５A）を通過させて乾燥する乾燥ボックス、（２９）は外蓋材用基材（５A）のガイドロール、(３０）は蓋材（A）のガイドロールである。
本発明の製造方法の実施例を表１に示す。
上記において、内蓋材と外蓋材が積層されてなる蓋材よりタブの付いた直径７６ｍｍの円形蓋をプレスで打抜き、これを開口径７０ｍｍのＰＰ製容体に、温度２１０℃、時間１．５秒、圧力９００Ｎという条件で熱封緘した。
そして、開封性を評価したところ、実施例１〜４の蓋材から得た蓋は、いずれも開封性が良好（内蓋のみが容体側に残り、外蓋は容器から剥離）であり、外蓋と内蓋間からの液洩れは生じていなかった。
(A) 部分開口用蓋材
(１) 外蓋材
(２) 内蓋材
(３) 不連続切れ目線
(４) 部分開口予定部
(５) 外蓋材の基材層
(６) 溶融押出しによるポリエチレン系フィルム層
（２０） 冷却ロール
（２１） 加圧ロール
（２２） 外蓋材用基材繰出しロール
（２３） 内蓋材用ポリプロピレン系フィルム繰出しロール
（２４） 蓋材巻取りロール
（２５） ポリエチレン系フィルム溶融押出機
（２A） 内蓋材
（３A） 内蓋材用ポリプロピレン系フィルム
（５A） 外蓋材用基材
（６A） 成形せられたポリエチレン系フィルム
(１) 外蓋材
(２) 内蓋材
(３) 不連続切れ目線
(４) 部分開口予定部
(５) 外蓋材の基材層
(６) 溶融押出しによるポリエチレン系フィルム層
（２０） 冷却ロール
（２１） 加圧ロール
（２２） 外蓋材用基材繰出しロール
（２３） 内蓋材用ポリプロピレン系フィルム繰出しロール
（２４） 蓋材巻取りロール
（２５） ポリエチレン系フィルム溶融押出機
（２A） 内蓋材
（３A） 内蓋材用ポリプロピレン系フィルム
（５A） 外蓋材用基材
（６A） 成形せられたポリエチレン系フィルム
Claims (5)
- 外蓋材と内蓋材とが積層されてなり、内蓋材がポリプロピレン系フィルム層から形成され、かつこの内蓋材に不連続切れ目線で囲まれた部分開口予定部または部分開口部が設けられ、外蓋材の基材層下面に内蓋材のポリプロピレン系フィルム層と界面剥離可能な溶融押出しによるポリエチレン系フィルム層が設けられている部分開口用蓋材。
- 内蓋材のポリプロピレン系フィルム層の下面に熱封緘性樹脂層が形成されている請求項１記載の部分開口用蓋材。
- 外蓋材のポリエチレン系フィルム層と内蓋材のポリプロピレン系フィルム層とのラミネート強度が０．０５〜１０Ｎ／１５mmである請求項１または２記載の部分開口用蓋材
- 冷却ロールとこれと相対する加圧ロールの対の両側一方に外蓋材用基材繰出しロールを、同他方に内蓋材用ポリプロピレン系フィルム繰出しロールを、冷却ロールの一側方に巻取りロールをそれぞれ配するとともに、冷却ロールと加圧ロールの間に上から臨むポリエチレン系フィルム溶融押出機を配し、一方の繰出しロールから長尺の外蓋材用基材を、他方の繰出しロールから部分開口予定部を画する不連続切れ目線または部分開口部が所定間隔おきに形成せられた長尺の内蓋材用ポリプロピレン系フィルムを同時に両側から繰出して冷却ロールと加圧ロールの間に供給し、両ロール間に入る外蓋材用基材と内蓋材用ポリプロピレン系フィルムの間に押出機からポリエチレン系樹脂をフィルム状に溶融押出し、成形せられたポリエチレン系フィルムを介して外蓋材用基材と内蓋材の三者を重ね、加圧冷却一体化し蓋材となして巻取りロールに巻取ることにより、内蓋材を部分開口予定部または部分開口部を有するポリプロピレン系フィルム層から形成し、かつ外蓋材の基材層とその下面に内蓋材のポリプロピレン系フィルム層と界面剥離可能な溶融押出しによるポリエチレン系フィルム層を形成する部分開口用蓋材の製造方法。
- ポリエチレン系フィルムの溶融押出し温度が２５０〜３９０℃である請求項４記載の部分開口用蓋材の製造方法。
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