JP2020193033A - 蓋材 - Google Patents

Abstract

【課題】切込みを設けることなく、かつブリスターを発生させることなく、高温でのヒートシールが可能である、蓋材を提供する。【解決手段】本発明の蓋材１００は、紙層１１０、反応硬化性接着層１２０、及びシーラント層１５０をこの順で有し、かつ紙層の、ＪＩＳ Ｐ ８１１７における王研式試験機法により測定した透気度が、３０００秒以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、蓋材に関する。

従来、カップ入り麺、カップ入りスナック等のカップ容器に使用される蓋材として、例えば、紙層／ポリエチレン層／アルミニウム箔／シーラントの順で積層されている蓋材が知られている。この蓋材を容器にヒートシールして製造する蓋付容器の生産性を高くするためには、ヒートシールを高温及び短時間で行う必要がある。

また、近年、耐内容物性を良好にし、それによって包装すべき内容物の賞味期限を長くする観点から、ポリプロピレン容器を用いることが検討されている。上記の蓋材で、紙層側から熱源を当ててポリプロピレン容器をヒートシールする場合、ポリプロピレン容器は融点が高いため、紙層側から当てる熱源の温度を高温（例えば１６０℃以上）にする必要がある。

しかしながら、高温でヒートシールすると、ヒートシールの際に加えた熱により、紙層に含まれる水分が気化し紙層内に高温の水蒸気が発生する。この高温の水蒸気が、紙層とポリエチレン層の界面付近の接着強度の弱い部分に集中し剥離現象が起こることでブリスター（火ぶくれ）が発生するという問題が生じていた。

ここで、ヒートシールを行うときに紙層側から当てる熱源の温度を低くすればブリスターの発生を抑えることができる。しかしながら、紙層側から当てる熱源の温度を低くすると、ポリプロピレン系容器へのシールを行うことができず、仮に行うことができたとしても、カップ容器１個当りのヒートシールに費やす時間が長くなり、生産性を低くすることになる。

ブリスターを生じさせることなく高温でのヒートシールを行うための手段として、特許文献１では、紙層と、接着層と、バリア層と、シーラント層とをこの順に積層して構成され、シーラント層を介して容器のフランジ部に熱融着される蓋材において、容器の少なくともフランジ部に対応する紙層の領域の外面側に複数の切込みが設けられていることを特徴とする蓋材が開示されている。

特開２０１０−１８４７２８号公報

特許文献１の蓋材では、蓋材の紙層の領域の外面側に切込みが設けられており、美観が損なわれていた。

そこで、切込みを設けることなく、かつブリスターを発生させることなく、高温でのヒートシールが可能である、蓋材を提供する必要性が存在する。

本発明者らは、鋭意検討したところ、以下の手段により上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、下記のとおりである：
〈態様１〉紙層、反応硬化性接着層、及びシーラント層をこの順で有し、かつ
前記紙層の、ＪＩＳ Ｐ ８１１７における王研式試験機法により測定した透気度が、３０００秒以下である、
蓋材。
〈態様２〉ポリプロピレン容器用である、態様１に記載の蓋材。
〈態様３〉前記反応硬化性接着層と前記シーラント層との間に、基材樹脂層を更に有する、態様１又は２に記載の蓋材。
〈態様４〉前記基材樹脂層と前記シーラント層との間に、バリア層を更に有する、態様３に記載の蓋材。
〈態様５〉前記紙層の、前記反応硬化性接着層とは反対側に、印刷層を更に有する、態様１〜４のいずれか一項に記載の蓋材。
〈態様６〉収納部及びフランジ部を有するポリプロピレン容器、
前記ポリプロピレン容器の前記収納部に収容されている内容物、及び
前記ポリプロピレン容器の前記フランジ部においてヒートシールされており、それによって前記ポリプロピレン容器を密封している、態様１〜５のいずれか一項に記載の蓋材
を有する、内容物入り蓋付ポリプロピレン容器。
〈態様７〉態様１〜６のいずれか一項に記載の蓋材を、１９０℃以上の温度でポリプロピレン容器にヒートシールすることを含む、ヒートシール方法。

本発明によれば、切込みを設けることなく、かつブリスターを発生させることなく、高温でのヒートシールが可能である、蓋材を提供することができる。

図１は、本発明の蓋材の層構成を示す側面断面図である。

《蓋材》
図１に示すように、本発明の蓋材１００は、紙層１１０、反応硬化性接着層１２０、及びシーラント層１５０をこの順で有し、かつ
紙層の、ＪＩＳ Ｐ ８１１７における王研式試験機法により測定した透気度が、３０００秒以下である。

上記の構成によれば、切込みを設けることなく、かつブリスターを発生させることなく、高温でのヒートシールが可能となることを、本発明者らは見出した。理論に拘束されることを望まないが、これは、ヒートシールの際に加えた熱により生じた高温の水蒸気が、紙層の高い透気度によって外部に発散しやすくなること、及び反応硬化性接着層がヒートシールの際に融解しないことにより、紙層と反応硬化性接着層との間の界面での剥離が抑制されることの相互作用によるものであると考えられる。

特に、本発明の蓋材は、ポリプロピレン容器にヒートシールさせるためのポリプロピレン容器用蓋材であってよい。

図１に示すように、本発明の蓋材１００は、反応硬化性接着層１２０とシーラント層１５０との間に、基材樹脂層１３０を更に有していてもよい。また、この場合、本発明の蓋材１００は、基材樹脂層１３０とシーラント層１５０との間に、バリア層１４０を更に有していてもよい。

また、本発明の蓋材１００は、図１に示すように、基材樹脂層１３０とバリア層１４０若しくはシーラント層１５０との間、及び／又はバリア層１４０とシーラント層１５０との間に、他の接着層１２２、１２３を有していてもよい。

以下では、本発明の各構成要素について説明する。

〈紙層〉
紙層は、ＪＩＳ Ｐ ８１１７における王研式試験機法により測定した透気度が、３０００秒以下である層である。この透気度は、２８００秒以下、２６００秒以下、２４００秒以下、２２００秒以下、２０００秒以下、又は１８００秒以下であってよく、また６００秒以上、８００秒以上、１０００秒以上、１２００秒以上、又は１４００秒以上であってよい。

かかる条件を満足する紙層である限り、コート紙、アート紙などを使用してよい。また、紙層の反応硬化性接着層と反対側には、印刷層が積層されていてもよく、この印刷層は、グラビア印刷、フレキソ印刷などで印刷されていてよい。

また、紙層の表面に印刷層が積層されている場合、印刷層上にＯＰニスを塗布すると、印刷層の保護もできるため、特に好ましい。

紙層を構成する紙の坪量は、１０ｇ／ｍ^２以上、３０ｇ／ｍ^２以上、又は５０ｇ／ｍ^２以上、であってよく、また２００ｇ／ｍ^２以下、１５０ｇ／ｍ^２以下、又は１００ｇ／ｍ^２以下であってよい。

〈反応硬化性接着層〉
反応硬化性接着層は、反応硬化性樹脂で構成されている接着層である。特に、本発明における反応硬化性接着層は、紙層と他の層とを接着させる層である。

反応硬化性接着層を構成する反応硬化性樹脂としては、例えばウレタン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂等の熱硬化性樹脂、（メタ）アクリレート系樹脂、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタンアクリレート系樹脂、ポリオールアクリレート系樹脂等の電離放射線硬化性樹脂、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等の紫外線硬化性樹脂等を用いることができる。

特に、反応硬化性樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、上記の反応硬化性接着層としては、例えば「ドライラミネート接着剤」として当業者に知られているものを用いることができる。中でも、二液硬化型ウレタン系ドライラミネート接着剤を用いることが、製造上の観点及び食品に対する安全性の観点から好ましい。

〈シーラント層〉
シーラント層は、蓋材によって封止すべき容器と蓋材とをヒートシールするための層である。シーラント層の材料は、封止すべき容器の材質によって選択され、例えばポリオレフィン系樹脂でよい。これらの樹脂は、例えば、延伸又は無延伸フィルム、押出積層用の溶融樹脂、ホットメルト用の塗料等の形態で与えることができる。

ポリオレフィン系樹脂としては、例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂を用いることができる。

なお、本明細書において、ポリエチレン系樹脂とは、ポリマーの主鎖にエチレン基の繰返し単位を、５０ｍｏｌ％超、６０ｍｏｌ％以上、７０ｍｏｌ％以上、又は８０ｍｏｌ％以上含む樹脂であり、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−メチルアクリレート共重合体（ＥＭＡ）、及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物からなる群より選択される。

本明細書において、ポリプロピレン系樹脂とは、ポリマーの主鎖にプロピレン基の繰返し単位を、５０ｍｏｌ％超、６０ｍｏｌ％以上、７０ｍｏｌ％以上、又は８０ｍｏｌ％以上含む樹脂であり、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）ホモポリマー、ランダムポリプロピレン（ランダムＰＰ）、ブロックポリプロピレン（ブロックＰＰ）、塩素化ポリプロピレン、酸変性ポリプロピレン、及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物が挙げられる。

特に好ましいのは、組成の異なる樹脂を混合した界面剥離タイプのシーラントや、シーラント層を複層にして開封時にフィルムが凝集破壊を伴いながら剥離する凝集剥離タイプのシーラントや、シーラント層を複層にして、少なくとも１層は、容器と融着される層（シール層）であり、他方の層は、シール層に隣接した層（剥離層）であり、開封時には、シール層と剥離層との層間で剥離する層間剥離タイプのシーラントなど、易剥離性を付与したイージーピールシーラントである。

〈基材樹脂層〉
基材樹脂層としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系ポリマー、ポリエステル、ポリアミド等の熱可塑性樹脂を単独で、又は２種類以上組み合わせて複層で使用することができる。かかる熱可塑性樹脂を、フィルム又は押出し樹脂の態様で用いることができる。また、フィルムは、延伸フィルムであっても、無延伸フィルムであってもよい。

ポリオレフィン系樹脂としては、例えばシーラント層に関して挙げたポリオレフィン系樹脂を用いることができる。

ビニル系ポリマーとしては、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等が挙げられる。

ポリエステルとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。

ポリアミドとしては、例えばナイロン（登録商標）６、ナイロンＭＸＤ６等のナイロン等が挙げられる。

基材樹脂層の厚さは、３μｍ以上、５μｍ以上、７μｍ以上、１０μｍ以上、１５μｍ以上、２０μｍ以上、又は３０μｍ以上であってよく、また３００μｍ以下、２８０μｍ以下、２５０μｍ以下、２２０μｍ以下、２００μｍ以下、１８０μｍ以下、１５０μｍ以下、１２０μｍ以下、１００μｍ以下、７０μｍ以下、又は５０μｍ以下であってよい。

〈バリア層〉
バリア層としては、例えば無機物蒸着層、金属箔層、有機物コート層等を用いることができる。

無機物蒸着層としては、例えばシリカ蒸着膜、アルミニウム蒸着膜、アルミナ蒸着膜、シリカ・アルミナ蒸着膜を用いることができる。

金属箔層としては、例えばアルミニウム箔、銅箔、チタン箔等の金属箔、アルミニウム合金箔、ステンレス箔等の合金箔を用いることができる。

有機物コート層としては、例えば塩化ビニリデンコート層、ポリフッ化ビニリデンコート層を用いることができる。

バリア層として無機物蒸着膜又は有機物コート層を用いる場合、バリア層の厚さは、１００ｎｍ以上、２００ｎｍ以上、３００ｎｍ以上、５００ｎｍ以上、７００ｎｍ以上、又は１μｍ以上であることが、強度及びバリア性を確保する観点から好ましく、また５μｍ以下、４μｍ以下、３μｍ以下、又は２μｍ以下であることが、蓋材としての取り扱い性を向上させる観点から好ましい。

バリア層として金属箔層又は有機物コート層を用いる場合、バリア層の厚さは、３μｍ以上、５μｍ以上、７μｍ以上、１０μｍ以上、又は１５μｍ以上であることが、強度及びバリア性を確保する観点から好ましく、また１００μｍ以下、８０μｍ以下、６０μｍ以下、５５μｍ以下、５０μｍ以下、４５μｍ以下、４０μｍ以下、又は３５μｍ以下であることが、蓋材としての取り扱い性を向上させる観点から好ましい。

〈他の接着層〉
他の接着層は、基材樹脂層とバリア層若しくはシーラント層との間、及び／又はバリア層とシーラント層との間に存在することができる随意の接着層である。

他の接着層は、反応硬化性接着層としてあげた接着層であってもよく、ホットメルト接着剤、水溶性接着剤、エマルション接着剤、ノンソルベントラミネート接着剤、及び押出ラミネート用の熱可塑性樹脂等であってもよい。

《内容物入り蓋付ポリプロピレン容器》
本発明の内容物入り蓋付ポリプロピレン容器は、収納部及びフランジ部を有するポリプロピレン容器、ポリプロピレン容器の収納部に収容されている内容物、及びポリプロピレン容器のフランジ部においてヒートシールされており、それによってポリプロピレン容器を密封している、上記の蓋材を有する。

〈ポリプロピレン容器〉
容器は、ポリプロピレン系樹脂で構成されており、かつ収納部及びフランジ部を有する容器である。

（収納部）
収納部は、内容物が収納されている部分である。この部分の形状は、例えば略円錐台形、多角錐台形、直方体形、立方体形等であることができる。

（フランジ部）
フランジ部は、容器の収納部の周縁の部分であり、鍔状の部分であってよい。フランジ部の外周の形状は、蓋材の形状に応じて選択することができる。

〈内容物〉
内容物は、収納部に収容されている内容物である。かかる内容物としては、即席麺、チルド食品、冷凍食品等の加熱式食品、又はスナック菓子、グミキャンディー等の非加熱式食品が挙げられる。

《ヒートシール方法》
本発明のヒートシール方法は、上記の蓋材を、１６０℃以上の温度でポリプロピレン容器にヒートシールすることを含む。この温度は、１７０℃以上、１８０℃以上、１９０℃以上、又は２００℃以上であってよく、また３００℃以下、２８０℃以下、２５０℃以下、又は２３０℃以下であってよい。

実施例及び比較例により本発明を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。

《蓋材の作製》
〈実施例１〉
蓋材用の積層体として、下記の構成を有する積層体を製造した（ただし、「／／」は反応硬化性接着層としての二液硬化型ウレタン系ドライラミネート接着剤を表す）：
紙（８０ｇ／ｍ^２）／／ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）（１２μｍ）／／アルミニウム（ＡＬ）箔（６．５μｍ）／／シーラント層（３０μｍ）。

上記の積層構成における各層としては、それぞれ下記の材料を用いた：
紙（８０ｇ／ｍ^２）：ＮＭアート、日本製紙社
ドライラミネート接着剤：ＬＸ−５００／ＫＷ−７５、ＤＩＣグラフィックス社
ＰＥＴ（厚さ：１２μｍ）：ＰＥＴＢ、ユニチカ社
アルミニウム箔（厚さ：６．５μｍ）：軟質アルミ、東洋アルミ社
シーラント層（厚さ：３０μｍ）：ＳＭＸ １０１０Ｌ、ジェイフィルム社

具体的には、以下のようにして、蓋材用の積層体を作製した：

１．ドライラミネーターを使用し、ドライラミネート接着剤の塗布量を乾燥重量２．５ｇ／ｍ^２以上に設定し、紙「ＮＭアート」と、基材樹脂層としてのＰＥＴ「ＰＥＴＢ」とを、反応硬化性接着層としての二液硬化型ウレタン系ドライラミネート接着剤「ＬＸ−５００／ＫＷ−７５」を介して接着して、部材ａ（紙（８０ｇ／ｍ^２）／／ＰＥＴ（１２μｍ））を作製した。

２．ドライラミネーターを使用し、ドライラミネート接着剤の塗布量を乾燥重量２．５ｇ／ｍ^２以上に設定し、バリア層としてのアルミニウム箔「軟質アルミ」と、部材ａのＰＥＴ「ＰＥＴＢ」側とを、反応硬化性接着層としての二液硬化型ウレタン系ドライラミネート接着剤「ＬＸ−５００／ＫＷ−７５」を介して接着して、部材ｂ（紙（８０ｇ／ｍ^２）／／ＰＥＴ（１２μｍ）／／ＡＬ（６．５μｍ））を作製した。

３．ドライラミネーターを使用し、ドライラミネート接着剤の塗布量を乾燥重量２．５ｇ／ｍ^２以上に設定し、シーラント層「ＳＭＸ １０１０Ｌ」と、部材ｂのＡＬ箔「軟質アルミ」側とを、反応硬化性接着層としての二液硬化型ウレタン系ドライラミネート接着剤「ＬＸ−５００／ＫＷ−７５」を介して接着して、蓋材用の積層体（紙（８０ｇ／ｍ^２）／／ＰＥＴ（１２μｍ）／／ＡＬ（６．５μｍ）／／シーラント層（３０μｍ））を作製した。

作製した蓋材用の積層体を、蓋外径φ１１２に打ち抜いて、実施例１の蓋材を作製した。

〈比較例１〉
紙層として、特菱アート（三菱製紙社）を用いたことを除き、実施例１と同様にして、比較例１の蓋材を作製した。

〈比較例２〉
実施例１の部材ｂの代わりに、部材ｃ（紙（８０ｇ／ｍ^２）／ＰＥ／ＡＬ（６．５μｍ））を用いて、下記の構成を有する積層体を製造したことを除き、実施例１と同様にして、比較例２の蓋材を作製した：
紙（８０ｇ／ｍ^２）／ＰＥ／ＡＬ（６．５μｍ）／／シーラント層（３０μｍ）。

部材ｃは、押出しラミネーターを使用し、紙「ＮＭアート」とアルミニウム箔「軟質アルミ」との間にポリエチレンを押し出し、サンドラミネートして作製した。

〈比較例３〉
紙層として、特菱アート（三菱製紙社）を用いたことを除き、比較例２と同様にして、比較例３の蓋材を作製した。

《評価》
〈紙の透気度〉
実施例及び比較例で用いた２種類の紙の透気度を、ＪＩＳ Ｐ ８１１７における王研式試験機法により測定した。測定は、表面及び裏面に関し、５回ずつ行い、平均値を算出した。

〈ブリスターの評価〉
作製した各蓋材を、温度２３℃湿度５２％の環境下で２４時間以上調湿させた。次いで、調湿させた各蓋材を、それぞれ外径φ１１２のポリプロピレン容器に、温度１６０℃、圧力６５ｋｇｆ、時間０．７秒の条件でヒートシールして、評価用サンプルを作製した。

同様にして、ヒートシール温度を温度１７０℃、１８０℃、１９０℃、及び２００℃に変更した評価用サンプルも作製した。

作製した各評価用サンプルにおけるブリスターの発生を、各評価用サンプルの表層（紙層）を目視することにより確認し、直径１ｃｍ未満のブリスターの数及び直径１ｃｍ以上のブリスターの数を数えた。以下の表１においては、それぞれ３個のサンプルについて同様の評価を行い、３個のサンプルの平均を算出した。

実施例及び比較例の各構成及び評価結果を表１に示す。

表１から、透気度が３０００秒以下である紙層を有し、かつ反応硬化性接着層で紙層を接着させている実施例１の蓋材では、いずれのヒートシール温度においても、ブリスターが発生しなかったことが理解できよう。

これに対し、透気度が３０００秒超である紙層を有する比較例１の蓋材では、２００℃のヒートシール温度においてブリスターが生じていた。

また、透気度が３０００秒以下である紙層を有するが、熱可塑性接着層であるポリエチレン層で紙層を接着させている比較例２の蓋材では、いずれのヒートシール温度においても、ブリスターが発生しており、比較例２の蓋材の紙層を、透気度が３０００秒超である紙層に置き換えた比較例３の蓋材では、ブリスターの数が更に増加していた。

１００ 蓋材
１１０ 紙層
１２０ 反応硬化性接着層
１２２、１２３ 他の接着層
１３０ 基材樹脂層
１４０ バリア層
１５０ シーラント層

Claims (7)

1. 紙層、反応硬化性接着層、及びシーラント層をこの順で有し、かつ
   前記紙層の、ＪＩＳ Ｐ ８１１７における王研式試験機法により測定した透気度が、３０００秒以下である、
   蓋材。
2. ポリプロピレン容器用である、請求項１に記載の蓋材。
3. 前記反応硬化性接着層と前記シーラント層との間に、基材樹脂層を更に有する、請求項１又は２に記載の蓋材。
4. 前記基材樹脂層と前記シーラント層との間に、バリア層を更に有する、請求項３に記載の蓋材。
5. 前記紙層の、前記反応硬化性接着層とは反対側に、印刷層を更に有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓋材。
6. 収納部及びフランジ部を有するポリプロピレン容器、
   前記ポリプロピレン容器の前記収納部に収容されている内容物、及び
   前記ポリプロピレン容器の前記フランジ部においてヒートシールされており、それによって前記ポリプロピレン容器を密封している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の蓋材
   を有する、内容物入り蓋付ポリプロピレン容器。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の蓋材を、１９０℃以上の温度でポリプロピレン容器にヒートシールすることを含む、ヒートシール方法。

Images