JP2016199310A - 非付着性蓋材および密閉容器 - Google Patents

非付着性蓋材および密閉容器 Download PDF

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Abstract

【課題】ヒートシール強度が良好で、十分な非付着性と耐久性を有する非付着性蓋材を提供する。
【解決手段】基材層の少なくとも片面にヒートシール層、アンカーコート層および非付着層が、この順に積層された構成を有する非付着性蓋材であって、前記アンカーコート層が、0℃以上100℃未満のガラス転移点(Tg)を有する樹脂と、凹凸付与剤とを含有する層であることを特徴とする非付着性蓋材。
【選択図】なし

Description

本発明は、水分や糖分を含む物品に使用する非付着性蓋材およびその蓋材と容器からなる密閉容器に関する。
従来、ヨーグルト、ミルクポーション、プリン、ジャム、ガムシロップ、バター、アイスクリームなどの食料品、医薬品、化粧品などの包装容器として、カップ状容器が広く使用されている。これらのカップ状容器はヒートシールされる蓋材によって、密封されている。したがって、かかる蓋材においては、ヒートシール性を有すると共に、内容物の非付着性、すなわち包装容器の内面側の蓋材面に内容物が付着することを防止するものが望まれる。包装容器の内面側の蓋材面に内容物が付着すると、見栄えが悪かったり、内容物の使い切りができないことによる無駄が生じたり、手指や衣服、あるいはテーブルなどの汚損の原因となると共に、内面側の蓋材面に情報などを印刷しても視認できないなど、といった問題がある。
そこで、こうしたカップ状容器の蓋材において、包装容器の内面側の蓋材面に内容物の非付着性を付与した蓋材について、下記特許文献1〜6のような提案がなされてきた。
特許文献1においては、熱封緘性層の上に、ワックスとそのワックス中に分散された充填剤との組成物からなる内容物付着防止層を積層した蓋材であるが、ワックス中に充填剤を分散させているため、熱封緘性層のヒートシール性に影響し、密封が不安定になりやすいという懸念があった。特許文献2〜4においては、熱封緘層の外面に付着防止層として疎水性酸化物微粒子を用いて、三次元網目状構造の多孔質層を形成した積層体あるいは蓋材であるが、付着防止層の耐熱性が劣り、付着防止効果が著しく損なわれるおそれがある。すなわち、付着防止層の形成工程において、付着防止層の乾燥時に、加熱温度が高すぎたり、乾燥時間が長くなると、付着防止効果が損なわれるものであるため、工程管理や取扱いが困難であった。特許文献5においては、付着防止層に疎水性湿式シリカを用いた蓋材であるが、熱封緘層に低融点のワックスを使用しているため、ヒートシール時にワックスが溶融してしまい、ヒートシール性が劣るという問題があった。特許文献6においては、撥水層がオレフィン系樹脂からなる樹脂粒子に酸化物微粒子が付着した蓋体であるが、撥水性に劣り、特に、水分の少ない内容物に関しては不十分な非付着性である。また、開示されているこれらの蓋材は、長時間内容物が触れていると、その非付着層が劣化し、非付着性能が維持できなくなるという問題があった。
特開2009−73523号公報 特許第4348401号公報 特開2011−93315号公報 特開2013−32013号公報 特許第4668352号公報 特許第4878650号公報
本発明は、ヒートシール強度が良好で、十分な非付着性と耐久性を有する非付着性蓋材を提供することを目的とする。
本発明者は、基材層の少なくとも片面にヒートシール層、アンカーコート層および非付着層が、この順に積層された構成を有する非付着性蓋材とすることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(1)基材層の少なくとも片面にヒートシール層、アンカーコート層および非付着層が、この順に積層された構成を有する非付着性蓋材であって、
前記アンカーコート層が、0℃以上100℃未満のガラス転移点(Tg)を有する樹脂と、凹凸付与剤とを含有する層であることを特徴とする非付着性蓋材、
(2)前記樹脂が、セラック類、ロジン類、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、酢酸セルロース、セルロースアセチルプロピオネート、セルロースアセチルブチレート、塩化ゴム、環化ゴム、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリアミド樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、酢酸ビニル−(メタ)アクリル酸共重合体、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ケトン樹脂、ブチラール樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化エチレンビニルアセテート樹脂、エチレンビニルアセテート樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エチレン−ビニルアルコール樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、アルキッド樹脂、スチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂などの熱可塑性樹脂から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする(1)記載の非付着性蓋材、
(3)前記凹凸付与剤が、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、酸化亜鉛、シリカ、マイカ、モンモリロナイト、スメクタイト、ゼオライト、カオリナイトなどの無機顔料、ポリエチレン、ポリプロピレン、マイクロクリスタリン、カルナバ、ポリテトラフルオロエチレンなどのワックス類、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ニトリル樹脂、ポリスチレン樹脂などの樹脂類、またはこれらの混合物から選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする(1)または(2)記載の非付着性蓋材、
(4)前記凹凸付与剤が、粉状またはビーズ状であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の非付着性蓋材、
(5)前記基材層が、紙、アルミニウム箔、プラスチックフィルムまたはシートから選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の非付着性蓋材、
(6)前記アンカーコート層と前記非付着層が、多色グラビア印刷機を用いたグラビア印刷方式によって塗工して形成した層であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の非付着性蓋材、
(7)(1)〜(6)のいずれかに記載の非付着性蓋材と、容器とからなる密閉容器、
に関するものである。
本発明によれば、非付着性を付与するためのエンボス加工や蒸着処理などの工程が不要で、非付着層が薄くても、非付着性が必要な物品に対し十分な非付着性を有し、低コストで容易に製造できる、基材層の少なくとも片面にヒートシール層、アンカーコート層および非付着層が、この順に積層された構成を有する非付着性蓋材およびその蓋材と容器とからなる密閉容器が提供される。
以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、本実施形態は、本発明を実施するための一形態に過ぎず、本発明は本実施形態によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更、実施の形態が可能である。
本発明の非付着性蓋材(以下、単に「蓋材」ともいう。)は、基材層の少なくとも片面にヒートシール層、アンカーコート層および非付着層が、この順に積層された構成を有する非付着性蓋材であって、前記アンカーコート層が、0℃以上100℃未満のガラス転移点(Tg)を有する樹脂と、凹凸付与剤を含有する層であることが好ましい。
前記アンカーコート層は、0℃以上100℃未満のガラス転移点(以下、単に「Tg」ともいう。)を有する樹脂を含有することが好ましく、10℃以上90℃以下がより好ましく、20℃以上80℃以下がさらに好ましい。Tgが0℃より低いと、べたつきが発生しやすくなったり、非付着層の安定性が低下し、非付着性が低下する。100℃以上であると、ヒートシール強度が弱くなる。特に、Tgが前記範囲内であることにより、非付着層が安定し、蓋材としての非付着性能が長期に亘り、劣化することなく維持される。ここでいうTgは、示差走査熱量測定 DSCにより、サンプル5mg、測定温度−60〜120℃、昇温速度20℃/minの条件で測定された値である。
さらに、前記樹脂が疎水性樹脂であることが好ましい。疎水性樹脂としては、例えば、セラック類、ロジン類、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、酢酸セルロース、セルロースアセチルプロピオネート、セルロースアセチルブチレート、塩化ゴム、環化ゴム、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリアミド樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、酢酸ビニル−(メタ)アクリル酸共重合体、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ケトン樹脂、ブチラール樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化エチレンビニルアセテート樹脂、エチレンビニルアセテート樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エチレン−ビニルアルコール樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、アルキッド樹脂、スチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂などの熱可塑性樹脂から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。これらの樹脂を溶剤に溶解したタイプ、水系に溶解したタイプ、あるいはアクリル系エマルジョン、ウレタン系エマルジョン、エチレン−ビニルアルコール系エマルジョン、エチレン−ビニルアセテート系エマルジョン、ポリプロピレン系エマルジョンなど水中に分散させたエマルジョンタイプなどの性状が挙げられる。なかでも、塩素化ポリプロピレン樹脂、塩素化エチレンビニルアセテート樹脂、エチレンビニルアセテート樹脂、塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、(メタ)アクリル樹脂がより好ましい。
また、前記アンカーコート層は、凹凸付与剤を含有することが好ましい。
前記凹凸付与剤は、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、酸化亜鉛、シリカ、マイカ、モンモリロナイト、スメクタイト、ゼオライト、カオリナイトなどの無機顔料、ポリエチレン、ポリプロピレン、マイクロクリスタリン、カルナバ、ポリテトラフルオロエチレンなどのワックス類、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ニトリル樹脂、ポリスチレン樹脂などの樹脂類、またはこれらの混合物から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。
さらに、前記凹凸付与剤が、粉状またはビーズ状であることが好ましい。特に好ましいのは、樹脂ビーズであるが、アンカーコート剤として混合可能で、流動性が保たれれば、いずれでもよい。
前記凹凸付与剤の平均粒子径は、0.1μmより大きいものであることが好ましく、0.3〜50μmの範囲内であることがより好ましく、0.8〜30μmの範囲内であることがさらに好ましい。0.1μm以下のものを含むと、撥水性が発現しにくく、50μmより大きいと、塗工適性が劣る。
疎水性樹脂および凹凸付与剤を含有するアンカーコート層とすることにより、その断面において凹凸状の疎水性樹脂層になる。設けられた凹凸状の疎水性樹脂層上に、さらに非付着層が積層されることにより、凹凸状の立体効果と樹脂自体の疎水性の効果が相俟って、良好な撥水性、非付着性に大きな効果がある。
疎水性樹脂と凹凸付与剤の含有量は、疎水性樹脂/凹凸付与剤の重量比で、10/90〜99.9/0.1が好ましい。疎水性樹脂が10より少ないと、基材層への密着性に劣り、凹凸付与剤が0.1より少ないと、撥水性が発現しにくい。
前記アンカーコート層は、さらに溶剤を含有することが好ましく、前記疎水性樹脂を該溶剤中に溶解または分散させるものである。
前記溶剤は、グラビア印刷で通常使用される有機溶剤型または水性型を用いることができる。例えば、有機溶剤および/または水が挙げられる。前記有機溶剤としては、例えばトルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、ノルマルプロピルアルコール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール、tert−ブタノールなどのアルコール系溶剤、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸tert−ブチルなどのエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルなどのグリコールエーテル系溶剤およびこれらのエステル化物が挙げられ、エステル化物としては主にアセテート化したものが選ばれ、例えばエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどが挙げられる。アンカーコート層に含有する疎水性樹脂を溶解できれば、いずれでもよい。
前記アンカーコート層は、必要に応じて、硬化剤を添加することもできる。例えば、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、4,4’−ジシクロヘキシルジイソシアネートおよびこれらのトリメチロールプロパン三量体、イソシアヌレート体、ビュレット体、アロファネート体などの変性体などのポリイソシアネート系硬化剤が挙げられ、これらを一種類または二種類以上組み合わせて使用できる。
前記アンカーコート層は、疎水性樹脂、凹凸付与剤などを含有する塗工適性を有するアンカーコート剤により形成することが好ましい。
前記非付着層は、疎水化処理された無機粒子を含有することが好ましい。
前記疎水化処理された無機粒子は、シリカ、タルク、セリサイト、マイカ、カオリン、またはそれらの混合物を疎水化処理したものから選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。なかでも、疎水化処理したシリカ、タルク(以下、単にそれぞれ「処理シリカ」、「処理タルク」ともいう。)がより好ましい。
無機粒子の疎水化処理としては、無機粒子に疎水性基を導入できれば、特に限定されないが、撥水性、コスト、安全性からシランカップリング処理やシリコーン処理、シラザン処理が好適である。シランカップリング処理には公知のシランカップリング剤が用いられ、シリカ、タルクなどの無機フィラーへの処理は乾式法または湿式法による処理が好ましい。一般にシランカップリング剤は、1つの分子中に有機官能基とアルコキシ基の2つの異なる官能基を持つシラン化合物であり、アミノプロピルメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−2(アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノシラン系カップリング剤、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、グリシジルブチルトリメトキシシラン、(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシシラン系カップリング剤、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのメルカプトシラン系カップリング剤、メチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メタクロキシプロピルトリメトキシシラン、イミダゾールシラン、トリアジンシランなどのシラン系カップリング剤などが用いられる。例えば、乾式法は、無機粒子を撹拌機によって高速撹拌させ、そこにシラン化合物の原液を均一に分散させて処理する方法が知られ、湿式法は、シランの希薄溶液に無機粒子を浸漬させて処理する方法が知られている。シリコーン処理には、常温で液状のシリコーン油が用いられる。シリコーン油は、ポリシロキサン構造を持ったものであれば特に限定されないが、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサンなどがより好ましい。タルクに対して、シリコーン油を1〜5重量%使用して処理を行うことが好ましい。シラザン処理には、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、ヘキサフェニルジシラザン、ジメチルアミノトリメチルシラン、トリシラザン、シクロトリシラザン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルシクロトリシラザンなどのオルガノシラザン化合物が好ましく用いられ、ヘキサメチルジシラザンがより好ましく用いられる。例えば、シリカやタルクなどの無機粒子を流動させた状態でヘキサメチルジシラザンを噴霧させる方法や、アルコール、トルエンなどの有機溶媒中にシリカやタルクなどを加え、さらにヘキサメチルジシラザンと水とを加えた後、水と有機溶媒とをエバポレーターで蒸発乾燥させる方法などにより作製することができる。より詳しくは、無機粒子をヘンシェルミキサーに入れ、窒素雰囲気下にて攪拌しながら水およびHMDSを噴霧し、加熱した後に冷却し、ボールミルで解砕することにより、HMDS処理無機粒子を作製することができる。
シリカ(二酸化ケイ素)は、天産品、合成品あるいは結晶性、非晶質性とその種類は多いが、その中で合成非晶質シリカが好ましい。合成非晶質シリカには、湿式法シリカと乾式法シリカに大別されるが、シランカップリング処理やシリコーン処理(シロキサン処理)、シラザン処理あるいはこれらの複合処理などの疎水性処理がなされていれば、いずれでもよい。市販品としては、SIPERNATシリーズ(EVONIK社製)、AEROSILシリーズ(日本アエロジル(株)製)、WACKER HDKシリーズ(旭化成ワッカーシリコーン(株)製)、レオロシール((株)トクヤマ製)、サイロホービック(富士シリシア化学(株)製)、ミズカシル(水澤化学工業(株)製)などが挙げられる。
タルクは水酸化マグネシウムとケイ酸塩からなる鉱物で、粘土鉱物の一種である。タルク自体は、未処理でもある程度の疎水性はあるが、本発明の課題とする撥水性および非付着性には十分でなく、疎水化処理をする必要がある。疎水化処理は、一般的なものでよく、シリカ処理、シリコーン処理(シロキサン処理)、シラザン処理、樹脂処理、脂肪酸処理、シランカップリング処理、チタネート処理、あるいはこれらの複合処理などが施されていれば、いずれでもよい。処理量は、タルクに対して、0.01〜50重量%であることが好ましく、0.05〜30重量%であることがより好ましい。0.01重量%より少ないと、疎水性が十分でなく、50重量%より多いと、タルクの処理に寄与しないばかりか、それが不純物となり、撥水性を阻害する。例えば、処理タルクは、シリコーン油のメチレンクロライド10%溶液を、タルクに対して、シリコーン油が1〜5重量%になるように噴霧し、100℃で2時間焼成処理することで得られる。
前記疎水化処理された無機粒子の平均粒子径は、50μm以下であることが好ましく、0.001〜50μmの範囲内であることがより好ましく、0.003〜30μmの範囲内であることがさらに好ましい。0.001μmより小さいものを含むと、撥水性が発現しにくく、50μmより大きいと、耐摩擦性が劣る。ここでいう平均粒子径は、レーザ法(MICROTRAC 9320×100 Honeywell社製)による測定値である。
処理シリカの場合は、50μm以下であることが好ましく、30μm以下であることがより好ましい。
処理タルクの場合は、20μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましい。
前記非付着層は、さらにアルコールおよび/または水が含有することが好ましい。特に、撥水性の観点から、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロパノールなどが好ましい。これらを一種類または二種類以上組み合わせて使用してもよい。
前記非付着層は、必要に応じて、添加剤を使用することができる。例えば、粘度調整剤、分散剤、ブロッキング防止剤、ワックス、充填剤などが挙げられる。粘度調整剤としては、シリカなどの無機化合物、ポリアミドなどの樹脂系増粘剤、分散剤としては、高分子樹脂分散剤、アニオン性、ノニオン性、カチオン性、両イオン性などの界面活性剤、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ニトリル樹脂、ポリスチレン樹脂などの樹脂ビーズまたはこれらの混合物などが挙げられる。ブロッキング防止剤としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、マイカ、モンモリロナイト、スメクタイト、ゼオライト、カオリナイトなどの無機顔料が挙げられる。ワックスとしてはポリエチレン、ポリプロピレン、マイクロクリスタリン、カルナバ、ポリテトラフルオロエチレンなどが挙げられる。充填剤としては、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、酸化亜鉛、シリカ、マイカ、モンモリロナイト、スメクタイト、ゼオライト、カオリナイトなどの無機顔料、ポリエチレン、ポリプロピレン、マイクロクリスタリン、カルナバ、ポリテトラフルオロエチレンなどのワックス類、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ニトリル樹脂、ポリスチレン樹脂などの樹脂ビーズまたはそれらの混合物などが挙げられる。充填剤の平均粒子径は0.01〜50μmの範囲内であることが好ましい。
添加剤の添加量は、撥水性を阻害しない範囲で使用でき、疎水化処理された無機粒子に対して、添加剤の総量として、80重量%以下が好ましく、70重量%以下がさらに好ましい。添加剤が疎水化処理された無機粒子に対して80重量%より多いと、撥水性が低下する。
前記非付着層は、疎水化処理された無機粒子などを含む塗工適性を有する塗工液により形成することが好ましい。
前記塗工液は、塗工液中の疎水化処理された無機粒子の量が、0.1〜50重量%であることが好ましく、1〜40重量%であることがより好ましく、3〜30重量%であることがさらに好ましい。0.1重量%より少ないと、塗工液を塗工した非付着層の撥水性が発現しにくく、50%重量より多いと、塗工液としての流動性が劣り、グラビア印刷方式による塗工に適さない。
さらに前記塗工液を塗工して形成される非付着層の膜厚は、0.01〜50μmとすることが好ましく、0.01〜30μmであることがより好ましい。膜厚が0.01μmより小さいものは、撥水性が発現しにくく、50μmより大きいものは、グラビア印刷方式で作製することが困難である。
前記塗工液を塗工して形成される非付着層は、前記塗工液の塗工量(UC)が、固形分で0.02g/m≦UC≦1.5g/mであることが好ましく、0.1g/m≦UC≦1.0g/mであることがより好ましい。0.02g/mより少ないと、撥水性が発現しにくく、1.5g/mより多いと、非付着層の耐摩擦性が劣る。
前記基材層としては、紙、アルミニウム箔、プラスチックフィルムまたはシートおよびそれらにヒートシール性を有する積層体から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。基材層は、熱可塑性樹脂などをドライラミネート、ノンソルベントラミネートや押出ラミネートなどによる方法、接着剤などを介して貼り合せる方法などにより積層したものであってもよく、また、これらを適宜組み合わせたものであってもよい。また、ヒートシール性を付与した積層体も基材層として使用できる。ヒートシール性を付与する方法としては、公知のシーラントフィルムの貼り合わせ、押出ラミネート加工による樹脂コーティング、コーティング用ヒートシール剤の塗工などが挙げられ、これらの方法によってヒートシール性が付与された層をヒートシール層ともいう。基材層の厚さは、印刷適性、巻き取り適性などに支障のない範囲内であれば、特に制限はないが、5〜300μmが好ましく、6〜250μmがより好ましい。
着層の耐摩擦性が劣る。
本発明の非付着性蓋材は、ヒートシール層を含むことが好ましい。ヒートシール層は、ヒートシール強度が十分確保できるものであれば、その素材は前記基材層、用途、構成などに応じて、公知のシーラントフィルムの貼り合わせ、押出ラミネート加工による樹脂コーティング、ヒートシール剤の塗工などから適宜選択し、形成することができる。ヒートシール層は、前記基材層と前記アンカーコート層の間に形成していてもよい。ヨーグルトやゼリーなどのカップ状容器や液状コーヒークリームなどのポーションパックのように容器の開口部を蓋材で密閉する熱圧シールの場合、ヒートシール部にアンカーコート層および非付着層を形成していてもよい。もちろん、ヒートシール部のみアンカーコート層および非付着層を形成していなくてもよい。軟包装のような袋状の容器の開口部を蓋材で密閉する面シール(熱シールなどともいう)の場合は、ヒートシール部にアンカーコート層および非付着層を形成しないようにすることが好ましい。また、ヒートシール性を有する基材層のヒートシール面もヒートシール層として使用できる。いずれの場合でも、ヒートシール性が付与された層のことを「ヒートシール層」という。
さらに、前記ヒートシール層の厚みは、特に限定されないが、ヒートシール性、コスト、生産性の観点から、シーラントフィルムでは2〜200μm、押出ラミネート加工による樹脂コーティングでは1〜100μm、ホットメルト接着剤の塗工では1〜50μm、ヒートシール剤の塗工では0.01〜30μmであることが好ましい。
前記シーラントフィルムとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−ビニルアセテートなどのポリオレフィンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルムなどが挙げられ、延伸していても、未延伸のどちらでも良く、一種類または二種類以上を積層していてもよい。
前記押出ラミネート加工による樹脂コーティングやホットメルト接着剤に使用できる樹脂としては、LDPE、LLDPE、HDPEなどのポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリエチレンやポリプロピレンをマレイン酸やフマル酸などで変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられ、これらの樹脂は、一種類または二種類以上を積層していてもよい。
前記熱可塑性樹脂のガラス転移点は、90℃未満であることが好ましく、80℃以下がより好ましく、−50℃以上60℃以下がさらに好ましい。Tgが−50℃より低いと、べたつきが発生しやすくなり、90℃以上であると、ヒートシール強度が弱くなる。Tgが前記範囲内にあれば、特に樹脂系の制限はない。ここでいうTgは、示差走査熱量測定 DSCにより、サンプル5mg、測定温度−60〜120℃、昇温速度20℃/minの条件で測定された値である。
前記ヒートシール剤は、ヒートシール性樹脂を含むことが好ましい。また、充填剤を含んでいてもよい。
ヒートシール剤に用いられる前記ヒートシール性樹脂の例としては、例えば、セラック類、ロジン類、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、硝化綿、酢酸セルロース、セルロースアセチルプロピオネート、セルロースアセチルブチレート、塩化ゴム、環化ゴム、ポリアミド樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、ケトン樹脂、ブチラール樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化エチレンビニルアセテート樹脂、エチレンビニルアセテート樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エチレン−ビニルアルコール樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、カゼイン、アルキッド樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられ、これらは一種類または二種類以上組み合わせて使用してもよい。これらの樹脂を溶剤に溶解したタイプ、水系に溶解したタイプ、あるいはアクリル系エマルジョン、ウレタン系エマルジョン、エチレン−ビニルアルコール系エマルジョン、ポリエチレン系エマルジョン、ポリプロピレン系エマルジョンなど水中に分散させたエマルジョンタイプなどの性状が挙げられる。
前記ヒートシール性樹脂のガラス転移点は、90℃未満であることが好ましく、80℃以下がより好ましく、−50℃以上60℃以下がさらに好ましい。Tgが−50℃より低いと、べたつきが発生しやすくなり、90℃以上であると、ヒートシール強度が弱くなる。Tgが前記範囲内にあれば、特に樹脂系の制限はない。ここでいうTgは、示差走査熱量測定 DSCにより、サンプル5mg、測定温度−60〜120℃、昇温速度20℃/minの条件で測定された値である。
前記充填剤は、例えば、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、酸化亜鉛、シリカ、マイカ、モンモリロナイト、スメクタイト、ゼオライト、カオリナイトなどの無機顔料、ポリエチレン、ポリプロピレン、マイクロクリスタリン、カルナバ、ポリテトラフルオロエチレンなどのワックス類、ウレタン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ニトリル樹脂、ポリスチレン樹脂などの樹脂類、またはこれらの混合物などが挙げられる。さらに、前記充填剤が、粉状またはビーズ状であることが好ましい。特に好ましいのは、樹脂ビーズであるが、ヒートシール剤として混合可能で、流動性が保たれれば、いずれでもよい。
前記充填剤の平均粒子径は、3μmより大きいものであることが好ましく、5〜50μmの範囲内であることがより好ましい。3μm以下のものを含むと、撥水性が発現しにくく、50μmより大きいと、塗工適性が劣る。ここでいう平均粒子径は、レーザ法(MICROTRAC 9320×100 Honeywell社製)による測定値である。
ヒートシール剤中のヒートシール性樹脂分と充填剤の含有量は、ヒートシール性樹脂分/充填剤の重量比で、10/90〜100/0が好ましい。ヒートシール性樹脂分が10より少ないと、ヒートシール強度が弱くなる。
さらに、前記ヒートシール剤には、溶剤を含むことが好ましい。用いられる溶剤の例としては、有機溶剤および/または水が挙げられる。前記有機溶剤としては、例えばトルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール、tert−ブタノールなどのアルコール系溶剤、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸tert−ブチルなどのエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルなどのグリコールエーテル系溶剤およびこれらのエステル化物が挙げられ、エステル化物としては主にアセテート化したものが選ばれ、例えばエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどが挙げられる。ヒートシール剤に用いられるヒートシール性樹脂を溶解もしくは分散できれば、いずれでもよい。
さらに、ヒートシール剤はその他の添加剤として、消泡剤、帯電防止剤、分散剤、界面活性剤、滑剤、可塑剤、レベリング剤、ブロッキング防止剤、ワックスなどをヒートシール強度に影響しない範囲で、適宜添加することができる。
前記ヒートシール剤は、組成物中の固形分が0.1〜90重量%であることが、塗工適性において好ましく、2〜70重量%であることがより好ましく、3〜50重量%であることがさらに好ましい。0.1重量%より少ないと、ヒートシール層が薄くなり、強度が劣る。90重量%より多いと、溶解または分散しにくく、ヒートシール剤そのものの製造が困難になったり、粘度が高くなり、塗工性に問題がある。
前記ヒートシール剤を塗工して形成されるヒートシール層の膜厚は、0.01〜30μmとすることが好ましい。膜厚が0.01μmより小さいものは、撥水性が発現しにくく、30μmより大きいものは、塗工による作製が困難である。
前記ヒートシール剤を塗工して形成されるヒートシール層は、前記ヒートシール剤の塗工量(HC)の合計が、固形分で0.3g/m≦HC≦10g/mの層であることが好ましく、0.6g/m≦HC≦8g/mであることがより好ましい。HCの合計が、0.3g/mより小さいと、ヒートシール強度が弱くなり、10g/mを超えると、ブロッキングしやすくなることに加え、コスト効果がなくなる。
前記ヒートシール性樹脂、充填剤などを含むヒートシール剤を塗工して形成されるヒートシール層は、その断面において凹凸状になる。凹凸状になることで、良好な撥水性、非付着性が得られる。
前記ヒートシール剤を塗工して形成されるヒートシール層は、前記ヒートシール剤の塗工量(HC)の合計が、前記範囲内であれば、1層であってもよいが、2層以上設けることもでき、ヒートシール強度のコントロールが容易になる。2層以上設ける場合は、同じ樹脂組成のヒートシール剤を塗工してもよいが、異なる樹脂組成のヒートシール剤であってもよく、適宜選択できる。
基材層に印刷インキ層(以下、単に「印刷インキ」ともいう)を1色以上塗工することもでき、非付着層の反対面や基材層と非付着層の間に印刷インキ層を設けることもできる。基材層に印刷インキ層を塗工することにより、例えば、会社名、製品名、内容物、成分表示、目盛、目盛線、応募方法やキャンペーンの告知、食べ方や使用方法、年月日、原産地、当たりくじなどの情報を付与することができる。また印刷インキ層上にOPニス層を塗工することもできる。
また、前記基材層とヒートシール層の間も、無地である必要はなく、該基材層にも印刷インキ層を1色以上塗工することができる。
前記印刷インキ層としては、通常のグラビアインキが使用でき、基材層に応じて、適宜選択できる。印刷適性や汎用性の観点から、ウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、硝化綿、ポリアミド樹脂、(メタ)アクリル樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂などのグラビアインキが好ましく、これらの樹脂が一種類または二種類以上組み合わせたグラビアインキであってもよい。また、2色以上のグラビアインキを使用する場合は、同じ樹脂系のインキである必要はなく、別の樹脂系のインキも適宜使用できる。
市販品としては、LG−NT、TPH、VESTA、LRC−NT、KCNT、SYNA−S、LAMREK(以上、いずれも東京インキ(株)製)などを用いることができる。
前記アンカーコート層と前記非付着層は、前記アンカーコート剤または前記塗工液を公知の印刷または塗布、噴霧、浸漬などの方法により前記基材層に塗布して、形成する。塗布する方法としてはシルクスクリーン印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法、ローラーコーター法、刷毛塗り法、スプレー法、ナイフジェットコーター法などが挙げられる。なかでも、品質および生産性の高さからグラビア印刷法、フレキソ印刷法またはシルクスクリーン印刷法が好ましく用いられ、特に多色グラビア印刷機を用いたグラビア印刷法であることが好ましい。また、ヒートシール剤についても前記塗布方法によってヒートシール層を形成することができる。これらにより前記基材層に、ヒートシール層、アンカーコート層および非付着層をこの順に積層した構成を有する蓋材とする。より具体的には、前述した積層方法により積層した基材層を作成してから、グラビア印刷法により、ヒートシール層、アンカーコート層および非付着層をこの順に形成したり、ベースとなる基材層の一方面に、グラビア印刷法により、アンカーコート層と非付着層を形成してから、これとは異なる他方面に前述した積層方法により別の基材層を形成してもよい。あるいは、基材層にシーラントフィルムの貼り合わせ、押出ラミネート加工による樹脂コーティングなどによりヒートシール層を形成した後に、該ヒートシール層側の面に、グラビア印刷法により、アンカーコート層および非付着層を形成してもよい。また、前記アンカーコート層と前記非付着層は、基材層の両面に設けてもよい。
前記アンカーコート層、前記非付着層およびヒートシール剤によるヒートシール層の形成は、多色グラビア印刷機の1ユニット以上を用いたグラビア印刷法によって行われることが好ましい。このことにより、インラインで、連続して基材層に印刷インキ層、ヒートシール層、アンカーコート層、非付着層を形成でき、一連の流れのなか(1パス)で非付着性蓋材を低コストで容易に作製することができる。また、非付着層の接着性や非付着性のコントロール、ヒートシール強度のコントロールが容易に行なうことができる。もちろん、グラビア印刷機の仕様や印刷環境、設備などの制約でインラインで、連続して形成できない場合もあるが、この場合オフライン(アウトライン)での形成も可能である。また、アンカーコート層は非付着層を設ける部分にのみ塗布することが好ましい。
非付着層の接着性とは、非付着層を有する面と物品の一部の面あるいは全面が、くっつきやすいかどうかを意味する。また、非付着性のコントロールとは、非付着層を有する面と食品の一部の面あるいは全面のくっつきにくさを制御できることを意味する。本明細書中において、非付着層は非付着層を有する面と解釈することを意味する。
さらに、グラビア印刷によって非付着層が形成される場合、100%網点面積率では、非付着性が十分過ぎる場合や、食品への非付着性の要求度によって、その面積率を下げたり、版深度を調節したり、希釈率を調整することによって、非付着性蓋材と物品との付着性が容易にコントロールできる。さらに、網点面積率や版深度の調節に加え、文字(例えば、メーカー名、ブランド名、商品名、記号など)や文様(例えば、マーク、標章、デザインした図柄など)などを「抜き」にして形成する(非付着層がない部分を形成する)ことにより、「抜き」の部分が物品に付着し、適度な付着性を保つとともに、文字や文様などが際立つといった効果もある。
前記アンカーコート剤、非付着層の塗工液、印刷インキ、ヒートシール剤といった各組成物は、疎水性樹脂、凹凸付与剤、顔料、疎水処理された無機粒子、ヒートシール性樹脂、各種添加剤などを溶剤中に均一に溶解または分散することにより公知の方法で製造できる。溶解または分散は、ディゾルバー、ロールミル、ボールミル、ビーズミル、サンドミル、アトライター、ペイントシェーカー、アジテータ、ヘンシェルミキサー、コロイドミル、パールミル、超音波ホモジナイザー、湿式ジェットミル、ニーダー、ホモミキサーなどの各種撹拌機または分散機を使用できる。これらの装置は一種類または二種類以上組み合せて使用してもよい。各組成物中に気泡や粗大粒子が含まれる場合、印刷適性や印刷物品質を低下させるため、公知のろ過機や遠心分離機などを用いて、取り除くことが好ましい。
前記各組成物の粘度は、印刷に支障のない範囲であれば、特に制限はない。各組成物の製造適性、取扱いなどを考慮すれば、25℃において10〜1,000mPa・sであることが好ましい。
前記粘度は、ブルックフィールド型粘度計などの市販の粘度計を用いて測定することができる。
前記各組成物は、そのまま塗工することもできるが、塗工条件、塗工効果に応じ、ザーンカップ#3((株)離合社製)にて、希釈溶剤で希釈することにより所望の粘度に調整して使用できる。この場合の粘度は、25℃において10〜40秒であることが好ましい。
前記希釈溶剤は、前記各組成物の粘度を調整して使用できるものであれば、いずれでもよく、有機溶剤、水などが挙げられ、市販のものも使用できる。市販品としては、WA735(アルコール系溶剤)、TA52(アルコール系溶剤)、PU515(ノントルエン系溶剤)、SL9155(ノントルエン系溶剤)(以上、いずれも東京インキ(株)製)などが挙げられる。
本発明の非付着性蓋材の製造方法は、基材層の少なくとも片面にヒートシール層、アンカーコート層および非付着層が、この順に積層された構成を有し、0℃以上100℃未満のガラス転移点(Tg)を有する樹脂と、凹凸付与剤とを含有するアンカーコート剤を塗工して前記アンカーコート層を形成する工程と、疎水化処理された無機粒子を含有する塗工液を塗工して前記非付着層を形成する工程とを含むことが好ましい。
前記アンカーコート層と前記非付着層を形成する工程は、公知の印刷または塗布、噴霧、浸漬などにより前記基材層に形成する工程が好ましく、特に塗布工程がより好ましい。塗布工程としてはシルクスクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、ローラーコーター、刷毛塗り、スプレー、ナイフジェットコーターなどによる形成工程が挙げられる。なかでも、品質および生産性の高さからグラビア印刷、フレキソ印刷またはシルクスクリーン印刷による塗布工程が好ましく用いられ、特に多色グラビア印刷機を用いたグラビア印刷による塗布工程であることが好ましい。これらの形成工程により前記基材層の少なくとも片面にヒートシール層、アンカーコート層および非付着層がこの順に積層した構成を有する非付着性蓋材とする。より具体的には、前述した形成工程により積層した基材層を作成する工程の後に、グラビア印刷により、アンカーコート層と非付着層をこの順に形成する工程とし、非付着性蓋材を製造してもよいが、ベースとなる基材層の一方面に、グラビア印刷により、アンカーコート層と非付着層を形成する工程の後に、これとは異なる他方面に前述した形成工程により別の基材層をさらに積層する工程により、非付着性蓋材を製造してもよい。また、基材層の両面に非付着層が形成できるような工程によって、非付着性蓋材を製造してもよい。
これらの工程により、アンカーコート層と非付着層を多層に形成することができるため、非付着層の接着性や非付着性のコントロールが容易に行なうことができる。すなわち、従来のエンボス加工やプラズマ化学蒸着法などを用いた非付着性蓋材は、非付着層の作製が別々の工程となり、非効率であることに対して、本発明の非付着性蓋材は、多色グラビア印刷機を用いたグラビア印刷による形成工程となるため、インラインで、連続して基材層に印刷インキ層、アンカーコート層、非付着層を形成でき、一連の流れのなか(1パス)で非付着性蓋材を低コストで容易に作製することができる。もちろん、グラビア印刷機の仕様や印刷環境、設備などの制約でインラインで、連続して形成できない場合もあるが、この場合オフライン(アウトライン)での形成も可能である。また、アンカーコート層は非付着層を設ける部分にのみ塗布することが好ましい。
非付着性蓋材は、物品の種類、形態や大きさ、密閉する容器などによって、基材を選択し、目的にあった大きさや寸法に切断、分断、型抜きなどの断裁をすることができる。非付着性蓋材の載置位置は、蓋材に物品が付着してはいけない部分であることが好ましく、物品の下面(敷きものとして)、上面あるいは側面(周設してもよい)のいずれであってもよい。
本発明の非付着性蓋材は、容器と密着することにより密閉容器となることが好ましい。容器との密着は、人の手を介して実施してもよいが、自動密封装置などの機械を用いてもよい。これらは、食品の種類、形態や大きさ、数量、密閉する容器、設備、環境などによって、適宜選択すればよく、ヒートシール(熱圧シール)、面シール、粘着剤などでの貼り付けあるいは接着などを使用した方法により行えばよい。
前記容器が、有底筒状の容器であることがさらに好ましい。この場合、非付着性蓋材が有底筒状の容器の開口部を覆い、密閉されていることが好ましく、熱圧シールによる密閉であることがさらに好ましい。熱圧シール条件としては、非付着性蓋材を、有底筒状の容器の開口部を覆うように載置し、120〜250℃、2〜10kgf/cm、0.5〜2secの範囲で、1〜2回のシール回数を適宜選択すればよい。
前記容器に用いられる樹脂は、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリルなどの熱可塑性樹脂などが挙げられる。前記した通り、ヒートシール層を多層とすることができるため、例えばポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル基材層からなる蓋材とポリスチレン樹脂からなる容器の開口部との接着を十分高めることができる。この場合、「PET(蓋材の基材層)/PETへの親和性の高いシール層(第1のヒートシール層)/ポリスチレンへの親和性の高いシール層(第2のヒートシール層)/アンカーコート層/非付着層/ポリスチレン(容器の樹脂層)」といった容器が容易に作製できる。
前記密閉容器の形態としては、二方シール、三方シール、四方シール、ピローシール、スタンディングパウチ、封筒貼り、ガゼット、溶断シール、チューブ、キャラメル包装、オーバーホールド、フィンシール、まんじゅう包装、ひねり、ロケット、テトラパック、ゲーブルトップ、ブリック、シボリ、カップなど周知の形態のいずれでもよい。
本発明の非付着性蓋材は、非付着層が安定で、非付着性能が長期に亘り、劣化することなく維持されるため、非付着層と物品が常に接している密閉容器であってもよい。また、必ずしも物品と接している必要はなく、非付着性蓋材の非付着層と物品とが接しない程度の間隙を設けるようにした密閉容器でもよい。このことによって、密閉容器の搬送、運搬、輸送、振動、傾斜、横転、転置などで物品の一部の面あるいは全面が物理的に非付着性蓋材の非付着層と接したとしても、該物品の付着を防止または軽減できるという効果がある。
本発明の非付着性蓋材について、その例を挙げて説明するが、これらに限定されるものではない。
以下に実施例および比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例および比較例中の部は重量部を、%は重量%を表す。
基材層1
コート紙(55g/m)に印刷を施し、さらに印刷面にOPニスを塗工し、厚さ12μmのアルミ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム(略称:VM−PET)をドライラミネート法により、ウレタン系接着剤(略称:DL)を用いて、VM−PETのアルミ蒸着面を印刷面の反対面に貼り合わせてから、40℃で3日間エージングをして、「OPニス/インキ/紙/DL/VM−PET」の構成の基材層1を作製した。
基材層2
コート紙(55g/m)に印刷を施し、さらに印刷面にOPニスを塗工し、厚さ9μmのアルミニウム箔(略称:AL)をドライラミネート法により、ウレタン系接着剤を用いて、印刷面の反対面に貼り合わせ、さらにAL面にドライラミネート法により、ウレタン系接着剤を用いて、厚さ12μmのPETフィルムを貼り合わせてから、40℃で3日間エージングをして、「OPニス/インキ/紙/DL/AL/DL/PET」の構成の基材層2を作製した。
[アンカーコート剤の作製]
アンカーコート剤1(実施例1)
塩化ビニリデン樹脂系溶液(固形分30%、Tg55℃)50部に、アクリル樹脂ビーズ(平均粒子径10μm)を10部添加し、撹拌しながら、酢酸n−プロピルを40部添加して、アンカーコート剤1を作製した。
アンカーコート剤2(実施例2)
アクリル樹脂系溶液(固形分30%、Tg60℃)60部に、アクリル樹脂ビーズ(平均粒子径10μm)を10部添加し、撹拌しながら、酢酸エチル10部、メチルエチルケトン10部、イソプロピルアルコール10部を添加して、アンカーコート剤2を作製した。
アンカーコート剤3(実施例3)
ポリエステル樹脂系溶液(固形分30%、Tg50℃)40部に、アクリル樹脂ビーズ(平均粒子径8μm)を5部添加し、撹拌しながら、酢酸n−プロピル25部、メチルエチルケトン30部を添加して、アンカーコート剤3を作製した。
アンカーコート剤4(実施例4)
塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂系溶液(固形分30%、Tg77℃)40部に、アクリル樹脂ビーズ(平均粒子径0.8μm)を5部添加し、撹拌しながら、酢酸n−プロピル25部、メチルエチルケトン30部を添加して、アンカーコート剤4を作製した。
アンカーコート剤5(比較例1)
アクリル樹脂系溶液(固形分30%、Tg60℃)60部に、撹拌しながら、酢酸エチル20部、メチルエチルケトン10部、イソプロピルアルコール10部を添加して、アンカーコート剤5を作製した。
アンカーコート剤6(比較例2)
ポリエステル樹脂系溶液(固形分30%、Tg−30℃)40部に、アクリル樹脂ビーズ(平均粒子径8μm)を5部添加し、撹拌しながら、酢酸n−プロピル25部、メチルエチルケトン30部を添加して、アンカーコート剤6を作製した。
[非付着層塗布液の作製]
非付着層塗布液1(製造例1)
エタノール90部に、疎水化処理した乾式法シリカ(平均粒子径0.2μm、WACKER HDK H18、旭化成ワッカーシリコーン(株)製)10部を撹拌しながら、添加して、非付着層塗布液1を作製した。
非付着層塗布液2(製造例2)
エタノール90部に、疎水化処理した湿式法シリカ(平均粒子径6.2μm、SIPERNAT D10、EVONIK社製)10部を撹拌しながら、添加して、非付着層塗布液2を作製した。
非付着層塗布液3(製造例3)
エタノール90部に、疎水化処理したタルク1)10部を撹拌しながら、添加して、非付着層塗布液3を作製した。
1):タルクに対し、3重量%となるようにシリコーン油(KF−96−50cs、信越化学工業(株)製)のメチレンクロライド10%溶液を噴霧し、100℃で2時間焼成処理し、表面被覆処理したタルク(平均粒子径6μm)
非付着層塗布液4(製造例4)
エタノール90部に、疎水化処理したタルク8部、疎水化処理していない湿式法シリカ(平均粒子径6.2μm、SIPERNAT 383DS、EVONIK社製)2部を撹拌しながら、添加して、非付着層塗布液4を作製した。
[コーティング用ヒートシール剤の作製]
ヒートシール剤1(製造例5)
エチレンビニルアセテート系エマルジョン(固形分30%、Tg−25℃)80部に、撹拌しながら、WA735(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)を20部添加して、ヒートシール剤1を作製した。
ヒートシール剤2(製造例6)
ポリエステル樹脂系溶液(固形分30%、Tg5℃)50部に、アクリル樹脂ビーズ(平均粒子径30μm)を10部添加し、撹拌しながら、酢酸n−プロピルを40部添加して、ヒートシール剤2を作製した。
ヒートシール剤3(製造例7)
アクリル樹脂系溶液(固形分30%、Tg30℃)60部に、アクリル樹脂ビーズ(平均粒子径30μm)を10部添加し、撹拌しながら、酢酸エチル10部、メチルエチルケトン10部、酢酸n−プロピル10部を添加して、ヒートシール剤3を作製した。
(実施例5)
5色機グラビア印刷機を用いて、基材層1に、第一ユニットでヒートシール剤1(略称:HT1)、第二ユニットで、アンカーコート剤1(略称:AC1)、第三ユニットで、非付着層塗布液1(略称:非付着層1)を印刷して、巻き取り、非付着性蓋材1を作製した。このとき、ヒートシール剤1はWA735(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)、アンカーコート剤1はSL9155(ノントルエン系溶剤、東京インキ(株)製)、非付着層塗布液1はTA52(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)にて、希釈し、それぞれ塗工量は、3.0g/m、0.9g/m、0.1g/mであった。これによって、非付着性蓋材1は、「OPニス/インキ/紙/DL/VM−PET/HT1/AC1/非付着層1」の構成の蓋材となった。
(実施例6)
アンカーコート剤1をアンカーコート剤2(略称:AC2)に変更した以外は実施例5と同じ条件にて、非付着性蓋材2を作製した。このとき、ヒートシール剤1はWA735(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)、アンカーコート剤2はSL9155(ノントルエン系溶剤、東京インキ(株)製)、非付着層塗布液1はTA52(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)にて、希釈し、それぞれ塗工量は、3.2g/m、1.0g/m、0.15g/mであった。これによって、非付着性蓋材2は、「OPニス/インキ/紙/DL/VM−PET/HT1/AC2/非付着層1」の構成の蓋材となった。
(実施例7)
アンカーコート剤1をアンカーコート剤3(略称:AC3)に変更した以外は実施例5と同じ条件にて、非付着性蓋材3を作製した。このとき、ヒートシール剤1はWA735(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)、アンカーコート剤3はSL9155(ノントルエン系溶剤、東京インキ(株)製)、非付着層塗布液1はTA52(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)にて、希釈し、それぞれ塗工量は、4.0g/m、1.1g/m、0.2g/mであった。これによって、非付着性蓋材3は、「OPニス/インキ/紙/DL/VM−PET/HT1/AC3/非付着層1」の構成の蓋材となった。
(実施例8)
アンカーコート剤1をアンカーコート剤4(略称:AC4)に変更した以外は実施例5と同じ条件にて、非付着性蓋材4を作製した。このとき、ヒートシール剤1はWA735(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)、アンカーコート剤4はSL9155(ノントルエン系溶剤、東京インキ(株)製)、非付着層塗布液1はTA52(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)にて、希釈し、それぞれ塗工量は、3.5g/m、1.1g/m、0.2g/mであった。これによって、非付着性蓋材4は、「OPニス/インキ/紙/DL/VM−PET/HT1/AC4/非付着層1」の構成の蓋材となった。
(実施例9)
非付着層塗布液1を非付着層塗布液2(略称:非付着層2)に変更した以外は実施例5と同じ条件にて、非付着性蓋材5を作製した。このとき、ヒートシール剤1はWA735(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)、アンカーコート剤1はSL9155(ノントルエン系溶剤、東京インキ(株)製)、非付着層塗布液2はTA52(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)にて、希釈し、それぞれ塗工量は、4.0g/m、1.1g/m、0.2g/mであった。これによって、非付着性蓋材5は、「OPニス/インキ/紙/DL/VM−PET/HT1/AC1/非付着層2」の構成の蓋材となった。
(実施例10)
非付着層塗布液1を非付着層塗布液3(略称:非付着層3)に変更した以外は実施例5と同じ条件にて、非付着性蓋材6を作製した。このとき、ヒートシール剤1はWA735(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)、アンカーコート剤1はSL9155(ノントルエン系溶剤、東京インキ(株)製)、非付着層塗布液3はTA52(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)にて、希釈し、それぞれ塗工量は、2.5g/m、1.1g/m、0.2g/mであった。これによって、非付着性蓋材6は、「OPニス/インキ/紙/DL/VM−PET/HT1/AC1/非付着層3」の構成の蓋材となった。
(実施例11)
非付着層塗布液1を非付着層塗布液4(略称:非付着層4)に変更した以外は実施例5と同じ条件にて、非付着性蓋材7を作製した。このとき、ヒートシール剤1はWA735(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)、アンカーコート剤1はSL9155(ノントルエン系溶剤、東京インキ(株)製)、非付着層塗布液4はTA52(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)にて、希釈し、それぞれ塗工量は、3.5g/m、1.1g/m、0.2g/mであった。これによって、非付着性蓋材7は、「OPニス/インキ/紙/DL/VM−PET/HT1/AC1/非付着層4」の構成の蓋材となった。
(実施例12)
5色機グラビア印刷機を用いて、基材層2に、第一ユニットで、ヒートシール剤2、第二ユニットで、ヒートシール剤3、第三ユニットで、アンカーコート剤1、第四ユニットで、非付着層塗布液1を印刷して、巻き取り、非付着性蓋材8を作製した。このとき、ヒートシール剤2はSL9155(ノントルエン系溶剤、東京インキ(株)製)、ヒートシール剤3はPU515(ノントルエン系溶剤、東京インキ(株)製)、アンカーコート剤1はSL9155(ノントルエン系溶剤、東京インキ(株)製)、非付着層塗布液1はTA52(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)にて、希釈し、それぞれ塗工量は、1.0g/m、4.0g/m、1.0g/m、0.5g/mであった。これによって、非付着性蓋材8は、「OPニス/インキ/紙/DL/AL/DL/PET/HT2/HT3/AC1/非付着層1」の構成の蓋材となった。
(実施例13)
コート紙(55g/m)に、印刷インキで、グラビア印刷法により印刷を施し、さらに印刷面にOPニスを塗工後、非印刷面にドライラミネート法により、ウレタン系接着剤を用いて、厚さ15μmのアルミニウム箔を貼り、次いで、アルミニウム箔上に、イソシアネート系プライマー剤(略称:PL)を塗工しながら、低密度ポリエチレン(略称:LDPE)を膜厚15μmとなるように、押出ラミネートを施して、積層した。次に、LDPE上に、ホットメルト接着剤(X40A、東京インキ(株)製、略称:HM)をグラビア塗工して、25g/mとなるように、積層した。これによって、「OPニス/インキ/紙/DL/AL/PL/LDPE/HM」の構成の積層体を作製した。さらに、該積層体のHMの塗工側にアンカーコート剤1、非付着層塗布液1を塗工機にて、順次塗工して、巻き取り、非付着性蓋材9を作製した。アンカーコート剤1はSL9155(ノントルエン系溶剤、東京インキ(株)製)、非付着層塗布液1はTA52(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)にて、希釈し、塗工量は1.0g/m、0.3g/mであった。これによって、非付着性蓋材9は、「OPニス/インキ/紙/DL/AL/PL/LDPE/HM/AC1/非付着層1」の構成の蓋材となった。
(比較例3)
アンカーコート剤1をアンカーコート剤5(略称:AC5)に変更した以外は実施例5と同じ条件にて、非付着性蓋材10を作製した。このとき、ヒートシール剤1はWA735(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)、アンカーコート剤5はSL9155(ノントルエン系溶剤、東京インキ(株)製)、非付着層塗布液1はTA52(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)にて、希釈し、それぞれ塗工量は、3.0g/m、1.0g/m、0.1g/mであった。これによって、非付着性蓋材10は、「OPニス/インキ/紙/DL/VM−PET/HT1/AC5/非付着層1」の構成の蓋材となった。
(比較例4)
アンカーコート剤1をアンカーコート剤6(略称:AC6)に変更した以外は実施例5と同じ条件にて、非付着性蓋材11を作製した。このとき、ヒートシール剤1はWA735(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)、アンカーコート剤6はSL9155(ノントルエン系溶剤、東京インキ(株)製)、非付着層塗布液1はTA52(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)にて、希釈し、それぞれ塗工量は、5.0g/m、1.0g/m、0.1g/mであった。これによって、非付着性蓋材11は、「OPニス/インキ/紙/DL/VM−PET/HT1/AC6/非付着層1」の構成の蓋材となった。
(比較例5)
アンカーコート剤を使用しない以外は実施例5と同じ条件にて、非付着性蓋材12を作製した。このとき、ヒートシール剤1はWA735(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)、非付着層塗布液1はTA52(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)にて、希釈し、塗工量は、3.5g/m、0.1g/mであった。これによって、非付着性蓋材12は、「OPニス/インキ/紙/DL/VM−PET/HT1/非付着層1」の構成のフィルムとなった。
(比較例6)
アンカーコート剤を使用しない以外は実施例12と同じ条件にて、非付着性蓋材13を作製した。このとき、ヒートシール剤2はSL9155(ノントルエン系溶剤、東京インキ(株)製)、ヒートシール剤3はPU515(ノントルエン系溶剤、東京インキ(株)製)、非付着層塗布液1はTA52(アルコール系溶剤、東京インキ(株)製)にて、希釈し、それぞれ塗工量は、1.0g/m、5.0g/m、0.5g/mであった。これによって、非付着性蓋材13は、「OPニス/インキ/紙/DL/AL/DL/PET/HT2/HT3/非付着層1」の構成のフィルムとなった。
(比較例7)
厚さ20μmのOPPフィルム(略称:OPP)にシリコーン樹脂(KF−96H−30マンcs、信越化学工業(株)製、略称:シリコーン)を塗布し、40℃で3日間エージングをして、非付着性蓋材14を作製した。このとき、シリコーン樹脂の膜厚は、0.3μmであった。これによって、非付着性蓋材14は、「OPP/シリコーン」の構成のフィルムとなった。
実施例5〜13および比較例3〜7の非付着性蓋材について撥水性、ヨーグルト非付着性、ヒートシール性、耐久性を評価し、表1に示した。
<撥水性>
非付着性蓋材の非付着層について、接触角を測定した。測定には、ポータブル接触角計PCA−1(協和界面科学(株)製)を用いた。測定値が大きいほど撥水性が高く、優れる。
◎:130°以上、○:130°未満110°以上、△:110°未満90°以上、×:90°未満の4段階で評価した。
<ヨーグルト非付着性>
水平状態に設置した非付着性蓋材の非付着層に、ヨーグルト(商品名:ビヒダスヨーグルト、森永乳業(株)製)を1滴のせ、非付着性蓋材の片側をゆっくりと持ち上げて、傾けた際に、ヨーグルトが転がり落ちた時の角度を観察した。角度が小さいほど、ヨーグルトが付着しにくく、ヨーグルト非付着性が優れる。
◎:30°以下、○:30°超60°以下、△:60°超90°以下、×:90°超の4段階で評価した。
<ヒートシール性>
非付着性蓋材と厚さ0.15mmのポリスチレンシートを、220℃、1秒間、3kgf/cmの加重にて、リング状に熱圧シール(リングシール)した後、該リングシール部が長辺に対して略直角になるように15mm巾の短冊状にして、試料片とした。この試料片を、万能型引張試験機(RTE−1210、(株)オリエンテック製)にて、剥離角度180°、引張速度300mm/minの条件にて、引っ張り、剥離時の最大荷重をシール強度(g)として測定した。シール強度が大きいほど、ヒートシール性が優れる。
◎:300g以上、○:300g未満100g以上、△:100g未満50g以上、×:50g未満の4段階で評価した。
<耐久性>
水平状態に設置した非付着性蓋材の非付着層に、ヨーグルト(商品名:ビヒダスヨーグルト、森永乳業(株)製)を1滴のせ、ヨーグルトの乾燥防止のためカバーを掛けて、そのまま24時間冷蔵庫内に静置した。その後、冷蔵庫内から非付着性蓋材を取り出し、カバーを取り除き、さらに、非付着性蓋材の片側をゆっくりと持ち上げて、傾けた際に非付着性蓋材の非付着層からヨーグルトが転がり落ちる様子を目視にて観察した。耐久性が優れるとは、長時間非付着性蓋材の非付着層に内容物が接触していても、その非付着性能の劣化が起こらず、持続することを示す。したがって、非付着性蓋材の非付着層からヨーグルトが転がり落ちるものを、耐久性が優れるとした。
◎:ヨーグルトが転がり落ち、付着がない(耐久性が優れる)、×:ヨーグルトが転がり落ちず、そのまま付着する(耐久性が劣る)の2段階で評価した。
<総合評価>
前記撥水性、ヨーグルト非付着性、ヒートシール性、耐久性のうち、評価結果がすべて「◎」のものは総合評価として「◎」、評価結果が「◎」か「○」であるものは総合評価として「○」、1つでも「△」があるものは総合評価として「△」、1つでも「×」があるものは総合評価として「×」とした。
Figure 2016199310
表1によると、実施例5〜13の非付着性蓋材は、比較例3〜7の非付着性蓋材と比べ、撥水性、ヨーグルト非付着性、ヒートシール性、耐久性が優れることが明確である。凹凸付与剤を含まないアンカーコート剤を使用した例である比較例3は、撥水性、ヨーグルト非付着性が劣り、ヨーグルトが蓋材に付着してしまう。また耐久性についても、そもそもヨーグルトが蓋材の非付着層に付着してしまうため、長時間接触したままでも、そのまま付着し続けてしまう。ガラス転移点が低い疎水性樹脂を含むアンカーコート剤を使用した例である比較例4は、撥水性はある程度出るものの、比較例3同様、ヨーグルト非付着性が劣り、耐久性も劣る。また、アンカーコート層を含まない例である比較例5および6は、比較例3同様、撥水性、ヨーグルト非付着性が劣り、ヨーグルトが蓋材に付着してしまう。従来例であるシリコーン樹脂を塗布した例である比較例7は、非付着性にまったく効果がない。
本発明の非付着性蓋材によれば、十分な非付着性を有し、しかも低コストで容易に製造できるため、物品が付着しない非付着性蓋剤として有効に利用することができる。また、物品や用途、形態によっては、非付着性の要求度が異なる場合もあり、このような場合グラビア版の網点面積率を下げたり、版深度を調節することによって、非付着性蓋材と食品との付着性が容易にコントロールできる。また、耐久性が非常に優れるため、カップ状容器にヨーグルトなどを充填後、本発明の非付着性蓋材で密閉し、製品として流通する際に、輸送、運搬などの行程時の振動や転置、横転などにより、蓋材にヨーグルトなどが長時間触れた状態になっても、その後、正置されるなどした際に、自然にヨーグルトなどは蓋材から離れ、付着し続けることがないため、製品の陳列時などで見栄えが悪くなったりせず、あるいは需要者において、蓋材を開封したときに内容物の使い切りができることによる無駄が生じなかったり、手指や衣服、あるいはテーブルなどの汚損のおそれがなくなると共に、内面側の蓋材面にキャンペーンや、物品の使用方法や食用方法、顧客向け情報などの表示に利用できるなど、という優れた効果が生じる。さらに、グラビア印刷方式にて塗工できることから、食品用途に限らず、日用品用途、医療医薬品用途および産業資材用途などの各種撥水用蓋材などさらにそれを利用した包装容器に広く適用できる。

Claims (7)

  1. 基材層の少なくとも片面にヒートシール層、アンカーコート層および非付着層が、この順に積層された構成を有する非付着性蓋材であって、
    前記アンカーコート層が、0℃以上100℃未満のガラス転移点(Tg)を有する樹脂と、凹凸付与剤とを含有する層であることを特徴とする非付着性蓋材。
  2. 前記樹脂が、セラック類、ロジン類、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、酢酸セルロース、セルロースアセチルプロピオネート、セルロースアセチルブチレート、塩化ゴム、環化ゴム、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリアミド樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、酢酸ビニル−(メタ)アクリル酸共重合体、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ケトン樹脂、ブチラール樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化エチレンビニルアセテート樹脂、エチレンビニルアセテート樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エチレン−ビニルアルコール樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、アルキッド樹脂、スチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂などの熱可塑性樹脂から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項1記載の非付着性蓋材。
  3. 前記凹凸付与剤が、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、酸化亜鉛、シリカ、マイカ、モンモリロナイト、スメクタイト、ゼオライト、カオリナイトなどの無機顔料、ポリエチレン、ポリプロピレン、マイクロクリスタリン、カルナバ、ポリテトラフルオロエチレンなどのワックス類、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ニトリル樹脂、ポリスチレン樹脂などの樹脂類、またはこれらの混合物から選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする請求項1または2記載の非付着性蓋材。
  4. 前記凹凸付与材が、粉状またはビーズ状であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の非付着性蓋材。
  5. 前記基材層が、紙、アルミニウム箔、プラスチックフィルムまたはシートから選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の非付着性蓋材。
  6. 前記アンカーコート層と前記非付着層が、多色グラビア印刷機を用いたグラビア印刷方式によって塗工して形成した層であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の非付着性蓋材。
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載の非付着性蓋材と、容器とからなる密閉容器。
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