JP2014156257A - 蓋材とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】粒子の脱落の恐れがなく、良好なシール性と剥離性をもちながら優れた撥水性などのはじき性を有し、内容物の付着防止効果を有し、残量低減ができ、且つ、生産性の良い蓋材を提供する。また、その製造方法を提供する。
【解決手段】蓋材は、基材層１とシーラント層２が順次積層され、シーラント層２は下地樹脂層３と、樹脂に疎水性粒子６が分散された付着防止樹脂層４からなり、付着防止樹脂層の表面に凹凸を設けられている。製造方法は、下地樹脂と、疎水性粒子６が付着防止樹脂７に分散された疎水性粒子分散樹脂をそれぞれ溶融して押出し、溶融した疎水性粒子分散樹脂の面を、凹凸の形成された冷却ロールで冷却し、疎水性粒子分散樹脂の表面に凹凸を転写させて設け、下地樹脂層と付着防止樹脂層を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓋材とその製造方法に関するものである。特に食品、飲料、医薬品、化粧品、化学品等を包装する蓋材、更に具体的には、ヨーグルト、ゼリー、プリン、シロップなどの容器の蓋材や、お粥、スープなどのレトルト食品や、化学品や医薬品等の液体、半固体、ゲル状物質などの保存容器に用いる蓋材とその製造方法に関するものである。

通常の蓋材は、内容物が付着して取りづらく、内容物の無駄や汚れの原因となることが多かった。また、フッ素材やシリコーンを用いると、撥水性や付着防止効果はあるものの、熱シール性に乏しく、蓋材に使用することが困難であった。

これらの問題を解決するために、基材層及び熱接着層を有する積層体からなり、熱接着層が一方の面の最外層として積層され、他の層と隣接していない最外面に一次粒子平均径３〜１００ｎｍの疎水性酸化物微粒子が付着し、疎水性酸化物微粒子が三次元網目状構造からなる多孔質層を形成している蓋材がある（特許文献１）。

しかし、上記蓋材は、疎水性酸化物微粒子を塗布などで、熱接着層の最外面に付着させていたので、塗布・乾燥工程が必要であり工程数が多く煩雑になる。また、塗布液中で疎水性酸化物微粒子の分散が悪く、ゲル化するなど生産性が悪くなる恐れがある。

公知文献を以下に示す。

特許第４３４８４０１号公報

本発明は上記した事情に鑑みてなされたもので、粒子の脱落の恐れがなく、良好なシール性と剥離性をもちながら優れた撥水性などのはじき性を有し、内容物の付着防止効果を有し、残量低減ができ、且つ、生産性の良い蓋材を提供する。また、その製造方法を提供することを課題としている。

本発明の請求項１に係る発明は、基材層とシーラント層が順次積層された蓋材であって、前記シーラント層が下地樹脂層と、樹脂に疎水性粒子が分散された付着防止樹脂層からなることを特徴とする蓋材である。

本発明の請求項２に係る発明は、前記下地樹脂層の樹脂がポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、ポリエチレンとポリブテン−１の混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とエチレン・ブテン共重合体の混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とプロピレン・ブテン共重合体の混合樹脂、ポリプロピレンのいずれかからなることを特徴とする請求項１に記載の蓋材である。

本発明の請求項３に係る発明は、前記付着防止樹脂層の樹脂がポリエチレンとポリブテン−１の混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とエチレン・ブテン共重合体の混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とプロピレン・ブテン共重合体の混合樹脂、エチレン
・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸またはメタクリル酸・アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル三元共重合体のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の蓋材である。

本発明の請求項４に係る発明は、前記疎水性粒子が、ポリテトラフルオロエチレン粒子、あるいは、疎水性酸化無機物粒子であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の蓋材である。

本発明の請求項５に係る発明は、前記疎水性酸化無機物粒子がシランカップリング剤あるいはシリル化剤で表面処理されたシリカ粒子であることを特徴とする請求項４に記載の蓋材である。

本発明の請求項６に係る発明は、前記シランカップリング剤がフッ素系シランカップリング剤であることを特徴とする請求項５に記載の蓋材である。

本発明の請求項７に係る発明は、前記疎水性粒子の粒子径が、１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の蓋材である。

本発明の請求項８に係る発明は、前記付着防止樹脂層の厚みが５μｍ以上、３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の蓋材である。

本発明の請求項９に係る発明は、前記付着防止樹脂層の表面に、凹凸が設けられ、その凹凸の高低差が５μｍ以上、３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の蓋材である。

本発明の請求項１０に係る発明は、請求項１から９のいずれか１項に記載の蓋材の製造方法であって、下地樹脂と、疎水性粒子が付着防止樹脂に分散された疎水性粒子分散樹脂をそれぞれ溶融して押出し、溶融した前記疎水性粒子分散樹脂の面を、凹凸の形成された冷却ロールで冷却し、前記付着防止樹脂の表面に凹凸を転写させて設け、下地樹脂層と付着防止樹脂層を設けることを特徴とする蓋材の製造方法である。

本発明の蓋材は、粒子の脱落による異物混入の恐れがなく、良好なシール性と剥離性をもちながら優れた撥水性などのはじき性を有し、内容物の付着防止効果を有して、内容物の残量を低減できる。また、付着防止樹脂層が疎水性粒子を分散させた樹脂の押出しラミネートにより設けることができるので生産性が良い。更には、下地樹脂層と付着防止樹脂層を、タンデムの押出しラミネーターや、共押出しの押出しラミネーターにより、１工程で設けることも可能なので生産性が良い。

本発明の蓋材の一例の層構成を模式的に断面で示した説明図である。 本発明の蓋材の他の例の層構成を模式的に断面で示した説明図である。

以下本発明を実施するための形態につき説明する。

図１は、本発明の蓋材の一例の層構成を模式的に断面で示した説明図である。
本発明の一例の蓋材１００は、外層側から基材層１とシーラント層２が、接着層３を介して積層されている。シーラント層２は、下地樹脂層４と付着防止樹脂層５からなっている。そして、付着防止樹脂層５は、疎水性粒子６が分散された付着防止樹脂７からなっている。

付着防止樹脂層の厚みは、５μｍ以上、３０μｍ以下であることが望ましく、また、付着防止樹脂層５の表面には、凹凸が設けられている。その凹凸の高低差が５μｍ以上、３０μｍ以下であることが望ましい。

本例の蓋材１００は、基材層１に接着層３のアンカーコート剤を塗布して、下地樹脂層４と付着防止樹脂層５をそれぞれ、押出しラミネートによって設けて、製造することができる。

付着防止樹脂層５の表面の凹凸は、押出しラミネーターの冷却ロールの表面に凹凸の逆パターンを設けておいて転写させ、製膜と同時に設けることができる。パターンとしては、付着防止樹脂層５の表面の凹部が格子形状になるようにするのが好ましい。

図２は、本発明の蓋材の他の例の層構成を模式的に断面で示した説明図である。
本発明の他の例の蓋材２００は、基材層１とシーラント層２の間に印刷層８とバリア層９が設けられている。また、印刷層８とバリア層９の間に接着剤層１０が設けられ、バリア層９とシーラント層２の間に接着層３が設けられている。

付着防止樹脂層の厚みは、５μｍ以上、３０μｍ以下であることが望ましく、また、付着防止樹脂層５の表面には、凹凸が設けられている。その凹凸の高低差が５μｍ以上、３０μｍ以下であることが望ましい。

本例の蓋材２００は、基材層１の片面に印刷層８を設け、印刷層８の面に接着剤層１０の接着剤を塗布して、ドライラミネートによって、バリア層９を積層し、このバリア層９の面に接着層３のアンカーコート剤を塗布して、下地樹脂層４と付着防止樹脂層５をそれぞれ、押出しラミネートによって設けて、製造することができる。

付着防止樹脂層５の表面の凹凸は、押出しラミネーターの冷却ロールの表面に凹凸の逆パターンを設けておいて、製膜と同時に設けることができる。パターンとしては、付着防止樹脂層５の表面の凹部が格子形状になるようにするのが好ましい。

蓋材１００の基材層１は、紙とプラスチックフィルムのいずれか、または、紙とプラスチックフィルムの積層体からなっている。基材層１に紙を設けた場合は、紙の外面に印刷層を設けることができる。使用する紙は、上質紙、コート紙、アート紙、キャストコート紙、模造紙、クラフト紙など適宜選定することができる。また、蓋材１００の基材層１として、無機酸化物蒸着フィルムなどのバリアフィルムを使用してもよい。

蓋材２００の基材層１は、プラスチックフィルムからなっている。蓋材１００や蓋材２００の基材層１に用いるプラスチックフィルムには、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの延伸または未延伸のフィルムやセロハンフィルムを適宜選定することができる。

バリア層９には、アルミニウム箔などの金属箔、あるいは、基材フィルムにアルミニウム、スズなどの金属や、シリカ、アルミナなどの金属酸化物を蒸着した蒸着フィルムが用いられる。

シーラント層２の下地樹脂層４に用いる下地樹脂には、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、ポリエチレンとポリブテン−１の混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とエチレン・ブテン共重合体の
混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とプロピレン・ブテン共重合体の混合樹脂、ポリプロピレンのいずれかを用いることができる。

付着防止樹脂層５は、付着防止樹脂７に疎水性粒子６が分散している。付着防止樹脂７としては、ポリエチレンとポリブテン−１の混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とエチレン・ブテン共重合体の混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とプロピレン・ブテン共重合体の混合樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸またはメタクリル酸・アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル三元共重合体のいずれかを用いることができる。

疎水性粒子６には、ポリテトラフルオロエチレン粒子、あるいは、疎水性酸化無機物粒子を用いることができる。疎水性酸化無機物粒子としては、シランカップリング剤あるいはシリル化剤で表面処理された酸化無機物粒子を用いることができる。

シランカップリング剤としては、フルオロアルキル基含有ビニルトリメトキシシランオリゴマーなどのフッ素系シランカップリング剤や、アルキル基やフェニル基などの疎水基を末端に持つシランカップリング剤が使用できる。

疎水性粒子６の粒子径は、１．０μｍ以下であることが好ましい。この粒子径は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％での値である。

下地樹脂層４に用いる樹脂や、付着防止樹脂層５に用いる付着防止樹脂７は、蓋材を用いる被着体である容器によって選択される。

被着体である容器のシールする面が、ポリエチレンの場合、下地樹脂層４の樹脂は、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、ポリエチレンとポリブテン−１の混合樹脂、ポリプロピレンのいずれかから選ぶことができる。

そのとき、付着防止樹脂層５に用いる付着防止樹脂７は、ポリエチレンとポリブテン−１の混合樹脂が好ましく使用することができる。

被着体である容器のシールする面が、ポリプロピレンの場合、下地樹脂層４の樹脂は、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、ポリエチレンとポリブテン−１の混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とエチレン・ブテン共重合体の混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とプロピレン・ブテン共重合体の混合樹脂、ポリプロピレンのいずれかから選ぶことができる。

そのとき、付着防止樹脂層５に用いる付着防止樹脂７は、ポリエチレンとポリブテン−１の混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とエチレン・ブテン共重合体の混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とプロピレン・ブテン共重合体の混合樹脂のいずれかから選ぶことができる。

また、被着体である容器のシールする面が、ポリスチレンの場合、下地樹脂層４の樹脂は、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、ポリエチレンとポリブテン−１の混合樹脂、ポリプロピレンのいずれかから選ぶことができる。

そのとき、付着防止樹脂層５に用いる付着防止樹脂７は、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸またはメタクリル酸・アクリル酸エステルまたはメタクリル酸
エステル三元共重合体のいずれかから選ぶことができる。

以下に、本発明の具体的実施例について説明する。
ここで、粒子径は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒子径である。

＜実施例１＞
基材層１の２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム１２μｍのコロナ処理面に、ウレタン系インキを用いて印刷層８を設け、この印刷層８の面に、ドライラミネートにより、２液硬化型ウレタン系接着剤を塗布して設けた接着剤層１０の面にバリア層９のアルミニウム箔を積層し、中間製品の積層体を製造した。

下地樹脂層４の樹脂として、エチレン・メタクリル酸共重合体（メタクリル酸組成が９重量％、ＭＦＲ８）を用意し、また、付着防止樹脂層５の付着防止樹脂７として、低密度ポリエチレンにポリブテン−１をポリエチレンに対して３０重量％添加した混合樹脂を用い、疎水性粒子６の粒子径が０．５μｍのポリテトラフルオロエチレン粒子を混合樹脂に対して５重量％添加した樹脂を用意した。

共押出しラミネーターを用いて、先に製造した積層体のアルミニウム箔の面に、接着層３の２液硬化型ウレタン系アンカーコート剤を塗布し、下地樹脂層４と付着防止樹脂層５を設けた。下地樹脂層４と付着防止樹脂層５の厚みは、それぞれ、２０μｍと１０μｍとした。

このとき、押出しラミネーターの冷却ロールには、その表面に高低差が３０μｍの格子形状の凹凸を設けたものを使用して、付着防止樹脂層５の表面に転写させて、凹凸を設けた。以上のようにして、実施例１の蓋材を作成した。

＜実施例２＞
下地樹脂層４の樹脂として、直鎖状低密度ポリエチレン（密度０．９０５ｇ／ｃｍ^２、ＭＦＲ２０）を用意し、また、付着防止樹脂層５の付着防止樹脂７として、低密度ポリエチレンにポリブテン−１をポリエチレンに対して３０重量％添加した混合樹脂を用い、疎水性粒子６の粒子径が０．１μｍのフッ素系シランカップリング剤で表面処理したシリカ粒子を混合樹脂に対して５重量％添加した樹脂を用意した。

タンデムの押出しラミネーターを用いて、積層体のアルミニウム箔の面に、接着層３の無水マレイン酸変性ポリプロピレン系アンカーコート剤を塗布し、第１押出し機で下地樹脂層４の直鎖状低密度ポリエチレンを積層し、更に、下地樹脂層４の直鎖状低密度ポリエチレンの表面にオゾン処理をしながら、第２押出し機で付着防止樹脂７を押出し、付着防止樹脂層５を設けた。下地樹脂層４と付着防止樹脂層５の厚みは、それぞれ、１５μｍと１０μｍとした。

このとき、タンデムの押出しラミネーターの第２押出し機側の冷却ロールには、その表面に高低差が１０μｍの格子形状の凹凸を設けたものを使用して、付着防止樹脂層５の表面に転写させて、凹凸を設けた。それ以外は実施例１と同様にして、実施例２の蓋材を作成した。

＜実施例３＞
下地樹脂層４の樹脂として、エチレン・アクリル酸共重合体（アクリル酸組成が６重量％、ＭＦＲ１０）を用意し、また、付着防止樹脂層５の付着防止樹脂７として、低密度ポリエチレンにポリブテン−１をポリエチレンに対して２５重量％添加した混合樹脂を用い、疎水性粒子６の粒子径が５０ｎｍのジメチルポリシロキサン変性のシリカ粒子を混合樹脂に対して１０重量％添加した樹脂を用意した。

共押出しラミネーターを用いて、積層体のアルミニウム箔の面に、接着層３の２液硬化型ウレタン系アンカーコート剤を塗布し、下地樹脂層４と付着防止樹脂層５を設けた。下地樹脂層４と付着防止樹脂層５の厚みは、それぞれ、１５μｍと５μｍとした。

このとき、押出しラミネーターの冷却ロールには、その表面に高低差が５μｍの格子形状の凹凸を設けたものを使用して、付着防止樹脂層５の表面に転写させて、凹凸を設けた。それ以外は実施例１と同様にして、実施例３の蓋材を作成した。

以下に、本発明の比較例について説明する。

＜比較例１＞
使用した疎水性粒子６のポリテトラフルオロエチレン粒子の粒子径を５．０μｍとした以外は、実施例１と同様にして、比較例１の蓋材を作成した。

＜比較例２＞
付着防止樹脂層５の厚みを４０μｍとした以外は、実施例２と同様にして、比較例２の蓋材を作成した。

＜比較例３＞
押出しラミネーターの冷却ロールの表面に高低差が４μｍの格子形状の凹凸を設けたものを使用した以外は、実施例３と同様にして、比較例３の蓋材を作成した。

＜試験方法＞
実施例と比較例の蓋材を下記の方法で試験し、比較評価した。

＜撥水性＞
内面にポリエチレン層が設けられた紙カップを用意し、中に水を充填して、実施例と比較例の蓋材を、紙カップのフランジ部にシールし、ひっくり返した後、蓋材を剥離、開封して、蓋材の撥水性を評価した。評価は、きれいにはじいていたものを◎とし、ほぼはじいていた蓋材を○とし、ややはじかずに残っていた蓋材を△とし、ほとんどはじかない蓋材を×とし、その結果を表１にまとめた。

＜撥ヨーグルト性＞
水の代わりに、プレーンヨーグルトを用いた以外は、撥水性の試験と同様にして、撥ヨーグルト性を評価した。その結果を表１にまとめた。

＜剥離適性＞
撥水性、撥ヨーグルト性の試験で、蓋材を剥離、開封したとき、その剥離、開封を評価した。剥離、開封が問題なくできたものを○とし、問題があったものを×として評価した。その結果を表１にまとめた。

以下に、実施例と比較例との比較結果について説明する。

＜比較結果＞
実施例１から実施例３の蓋材は、撥水性、撥ヨーグルト性、剥離適性のいずれも良好であ
った。特に撥水性、撥ヨーグルト性は、きれいにはじいており良好であった。

一方、比較例１から３の蓋材は、剥離適性は良好であったが、比較例１の蓋材は、撥水性は、きれいにはじいており良好であったのに、撥ヨーグルト性は、ほとんどはじいていなかった。

比較例２の蓋材では、撥水性は、ほぼ良好であったのに、撥ヨーグルト性が、ほとんどはじかず、不良であった。また、比較例３の蓋材は、撥水性が、ほぼ良好であったが、撥ヨーグルト性では、ややはじかずに残っていて、撥ヨーグルト性が不足していた。

１００、２００・・・蓋材
１・・・基材層
２・・・シーラント層
３・・・接着層
４・・・下地樹脂層
５・・・付着防止樹脂層
６・・・疎水性粒子
７・・・付着防止樹脂
８・・・印刷層
９・・・バリア層
１０・・・接着剤層

Claims (10)

1. 基材層とシーラント層が順次積層された蓋材であって、前記シーラント層が下地樹脂層と、樹脂に疎水性粒子が分散された付着防止樹脂層からなることを特徴とする蓋材。
2. 前記下地樹脂層の樹脂がポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、ポリエチレンとポリブテン−１の混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とエチレン・ブテン共重合体の混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とプロピレン・ブテン共重合体の混合樹脂、ポリプロピレンのいずれかからなることを特徴とする請求項１に記載の蓋材。
3. 前記付着防止樹脂層の樹脂がポリエチレンとポリブテン−１の混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とエチレン・ブテン共重合体の混合樹脂、ポリエチレンとポリブテン−１とプロピレン・ブテン共重合体の混合樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸またはメタクリル酸・アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル三元共重合体のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の蓋材。
4. 前記疎水性粒子が、ポリテトラフルオロエチレン粒子、あるいは、疎水性酸化無機物粒子であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の蓋材。
5. 前記疎水性酸化無機物粒子がシランカップリング剤あるいはシリル化剤で表面処理されたシリカ粒子であることを特徴とする請求項４に記載の蓋材。
6. 前記シランカップリング剤がフッ素系シランカップリング剤であることを特徴とする請求項５に記載の蓋材。
7. 前記疎水性粒子の粒子径が、１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の蓋材。
8. 前記付着防止樹脂層の厚みが５μｍ以上、３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の蓋材。
9. 前記付着防止樹脂層の表面に、凹凸が設けられ、その凹凸の高低差が５μｍ以上、３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の蓋材。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の蓋材の製造方法であって、下地樹脂と、前記疎水性粒子が付着防止樹脂に分散された疎水性粒子分散樹脂をそれぞれ溶融して押出し、溶融した前記疎水性粒子分散樹脂の面を、凹凸の形成された冷却ロールで冷却し、前記疎水性粒子分散樹脂の表面に凹凸を転写させて設け、下地樹脂層と付着防止樹脂層を設けることを特徴とする蓋材の製造方法。

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