JP2022049318A - 蓋材 - Google Patents

Abstract

【課題】シーラント層として、高浸透性有機成分の透過防止性能と非吸着性能とに優れている環状ポリオレフィン系樹脂を使用して、しかも、容器外側から応力を加えた場合にも裂けにくい蓋材を提供すること。【解決手段】シーラント層１３を、シクロオレフィンをモノマーの少なくとも一部とする環状ポリオレフィン系樹脂を弱延伸したフィルムで構成し、その引張強度を３０～２００ＭＰａ、引張破断伸度が５０～２００％とする。環状ポリオレフィン系樹脂を弱延伸しているので、高浸透性有機成分の透過防止性能と非吸着性能とに優れており、しかも、容器外側から応力を加えた場合にも裂けにくい。【選択図】図１

Description

本発明は、容器の開口部の周縁にヒートシールして、この開口部を封止する蓋材に関する。

このような蓋材のシーラント層には、一般に、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等のポリオレフィン樹脂が使用されている。

しかし、容器に収容する内容物の中には、浸透性の高い有機成分を含むものがある。例えば、パップ剤等である。また、医薬品、ペットの蚤取り用品、芳香剤等のトイレタリーあるいは食品の中にも、高浸透性の有機成分を含むものがある。ポリオレフィン樹脂はこのような高浸透性成分を透過し、また、吸着するため、シーラント層にポリオレフィン樹脂を使用すると、その保管中に容器内の有機成分が減少する。このため、高浸透性の有機成分を含む内容物を収容する容器の蓋材には、ポリオレフィン樹脂は使用されていない。

高浸透性の有機成分の透過を防ぎ、また、吸着し難い樹脂としては、ポリエステル樹脂、エチレン－ビニルアルコール共重合樹脂、アクリロニトリル樹脂、あるいは環状ポリオレフィン系樹脂等が知られている（特許文献１～３）。これら樹脂のうち、高浸透性の有機成分の透過防止性能と非吸着性能とに優れていることから、アクリロニトリル樹脂をシーラント層として使用していることが多い。

しかしながら、アクリロニトリル樹脂はその製膜が難しいという問題がある。

そこで、シーラント層として環状ポリオレフィン系樹脂が注目されているが、この環状ポリオレフィン系樹脂は、ＬＤＰＥやＬＬＤＰＥに比較して硬く、このため、脆く、伸びにくいという性質を有している。そして、このため、容器の蓋材のシーラント層としてこの環状ポリオレフィン系樹脂を使用すると、容器外側から応力を加えることで、容器のエッジ部分のシーラント層が裂けてしまうという欠点を有している。

特許第６１３７３９７号公報 特許第６２０６５７３号公報 特開２０１９－１５１３９４号公報

本発明はこのような技術的背景に基づいてなされたもので、前記シーラント層として、高浸透性有機成分の透過防止性能と非吸着性能とに優れている環状ポリオレフィン系樹脂を使用して、しかも、容器外側から応力を加えた場合にも裂けにくい蓋材を提供することを目的とする。

本発明者等は、環状ポリオレフィン系樹脂から成るフィルムを、これが結晶化しない程度に弱延伸すると、この延伸フィルムをシーラント層として使用した蓋材を容器にヒートシールした後、外力を加えた場合にも裂けにくくなることを発見した。その弱延伸の程度は、弱延伸した延伸フィルムの引張強度と引張破断伸度とで具体的かつ客観的に表現でき
る。

すなわち、請求項１に記載の発明は、容器の開口部の周縁にヒートシールして、この開口部を封止する蓋材であって、
容器開口部の周縁に接合するシーラント層が、シクロオレフィンをモノマーの少なくとも一部とする環状ポリオレフィン系樹脂を延伸したフィルムから成り、かつ、このシーラント層の引張強度が３０～２００ＭＰａ、引張破断伸度が５０～２００％であることを特徴とする蓋材である。

次に、請求項２に記載の発明は、前記シーラント層の突刺強度が３～１５Ｎであることを特徴とする請求項１に記載の蓋材である。

次に、請求項３に記載の発明は、前記環状ポリオレフィン系樹脂が、シクロオレフィンと共に非環状オレフィンをモノマーとする環状ポリオレフィン共重合樹脂から成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓋材である。

次に、請求項４に記載の発明は、前記シーラント層に加えて、その層構成の一部に金属又は無機物から成る層を有することを、特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の蓋材である。

次に、請求項５に記載の発明は、容器とこの容器の開口部の周縁にヒートシールして、この開口部を封止した蓋材とから成る包装体であって、この蓋材が請求項１～４のいずれかに記載の蓋材で構成されていることを特徴とする包装体である。

本発明の蓋材は、後述する実施例から分かるように、高浸透性有機成分の透過防止性能と非吸着性能とに優れている環状ポリオレフィン系樹脂を使用して、しかも、容器外側から応力を加えた場合にも裂けにくいという効果を奏する。

図１は本発明の具体例に係る蓋材の断面図である。 図２は蓋材の評価方法を示す説明図である。

以下、添付図面を参照して、本開示の具体例を説明する。図１は、本発明の具体例に係る蓋材１０を示しており、この蓋材１０は基材１１、中間層１３及びシーラント層１３をこの順に積層して構成されている。この蓋材１０を容器開口部に適用して、その周縁にヒートシールするときには、シーラント層１３が容器開口部の周縁に接合する。製造された包装体の外表面を構成するのは基材１１である。なお、中間層１２は本発明に必須の構成要素ではない。中間層１２を使用しない場合には、基材１１にシーラント層１３が直接積層される。

基材１１としては、任意のシートもしくはフィルムを使用できる。例えば、紙、プラスチックシート又はフィルム、金属箔等である。プラスチックシート又はフィルムとしては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド等のシート又はフィルムが例示できる。無延伸であってもよく、一軸延伸あるいは二軸延伸したシート又はフィルムであってもよい。なお、これら、紙、プラスチックシート又はフィルムに印刷膜や蒸着膜を設けたものを基材１１としてもよい。

前述のように、中間層１２は必須の構成要素ではない。中間層１２を設ける場合にも、
この中間層１２として任意の層を使用することができる。単層構造であってもよく、多層構造であってもよい。この中間層１２として使用できるものは、例えば、紙、プラスチックシート又はフィルム、金属箔等である。印刷膜や蒸着膜を設けたものであってもよい。

なお、浸透性の高い有機成分を含む内容物を容器に収容する場合には、この高浸透性の有機成分の透過を防止する層を、その基材１１と中間層１２とのいずれか一方又は双方に含んでいることが望ましい。金属で構成される層は、一般に、有機成分の透過を防止できる。例えば、金属箔、あるいは金属蒸着膜である。また、金属でなくても、無機物で構成される層も有機成分の透過を防止する。例えば、酸化珪素や酸化アルミニウム等の無機物の蒸着膜である。例えば、中間層１２を多層構造とし、この多層構造を構成する層の一部として、金属箔、金属蒸着膜又は無機蒸着膜を使用すれば、高浸透性の有機成分を含む内容物を収容する蓋材として使用して、この有機成分が蓋材を透過することを効率的に防止できる。

次に、シーラント層１３は、高浸透性有機成分の透過を防止し、また、このシーラント層１３自体が前記高浸透性有機成分を吸着することを防止するため、シクロオレフィンをモノマーの少なくとも一部とする環状ポリオレフィン系樹脂で構成することが必要である。

そして、このような高浸透性有機成分の透過防止性能と非吸着性能とを維持したまま、容器外側から応力を加えた場合にも裂けにくい層とするため、この環状ポリオレフィン系樹脂のフィルムを弱延伸したフィルムでシーラント層１３を構成する必要がある。その弱延伸の程度は、シーラント層１３を構成する環状ポリオレフィン系樹脂フィルムの引張強度が３０～２００ＭＰａ、引張破断伸度が５０～２００％となる程度である。また、その突刺強度が３～１５Ｎであることが望ましい。なお、引張強度と引張破断伸度とは、いずれも、ＪＩＳ Ｋ７１２７に従って測定できる。また、突刺強度はＪＩＳ Ｚ１７０７に従って測定できる。

なお、弱延伸したこのシーラント層１３は、その材質にもよるが、厚みが厚いほど引張強度、引張破断伸度及び突刺強度のいずれもが高くなる傾向にある。一方、厚みが厚いほど高浸透性有機成分の吸着量が多くなる。このため、シーラント層１３の厚みは、１０～５０μｍの範囲内であることが望ましい。

この環状ポリオレフィン系樹脂は、モノマーの全てをシクロオレフィンとするものであってもよいが、シクロオレフィンと共に非環状オレフィンをモノマーとする環状ポリオレフィン共重合樹脂であってもよい。シクロオレフィンモノマーとしては、例えば、シクロペンテンまたはその誘導体、シクロヘキセンまたはその誘導体、シクロヘプテンまたはその誘導体、シクロオクテンまたはその誘導体、シクロノネンまたはその誘導体などを挙げることができる。また、非環状オレフィンモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１－ブテン、１－ヘキセン又は４－メチル－１－ペンテン等が例示できる。

これら基材１１、中間層１３及びシーラント層１３は任意の方法で積層できる。例えば、ドライラミネート法、ノンソルラミネート法、熱ラミネート法等である。また、各層の間に溶融した樹脂を押出し、この溶融樹脂を介して積層するサンドラミネート法等であってもよい。

以下、実施例及び比較例によって本発明を説明する。これらの例は、いずれも、２層構造の中間層を有する蓋材である。

（実施例１）
まず、基材１１として、厚さ１２μｍのポリエステルフィルムを使用した。また、中間層１２を基材１１側の層とシーラント層１３側の層とで構成した。これら２層のうち、基材１１側の層は厚さ２０μｍのアルミニウム箔であり、シーラント層１３側の層は厚さ１２μｍのポリエステルフィルムである。シーラント層については、下記化学式で示す環状ポリオレフィン共重合樹脂（ＣＯＣ）の弱延伸フィルムを使用した。このフィルムの厚みは３０μｍで、その引張強度は１５０ＭＰａ、引張破断伸度は１４０％、突刺強度は１０Ｎであった。

そして、これら基材１１、２層構造の中間層のうち基材１１側の層、シーラント層１３側の層及びシーラント層１３を、いずれも、ドライラミネートして蓋材を製造した。

（実施例２）
シーラント層１３として、厚み２５μｍの前記環状ポリオレフィン共重合樹脂の弱延伸フィルムを使用した他は、実施例１と同様に蓋材を製造した。なお、このシーラント層１３の引張強度は１２０ＭＰａ、引張破断伸度は１１０％、突刺強度は８Ｎであった。

（実施例３）
シーラント層１３として、厚み２０μｍの前記環状ポリオレフィン共重合樹脂の弱延伸フィルムを使用した他は、実施例１と同様に蓋材を製造した。このシーラント層１３の引張強度は１１０ＭＰａ、引張破断伸度は１００％、突刺強度は５Ｎであった。

（実施例４）
シーラント層１３として、厚み１２μｍの前記環状ポリオレフィン共重合樹脂の弱延伸フィルムを使用した他は、実施例１と同様に蓋材を製造した。このシーラント層１３の引張強度は９０ＭＰａ、引張破断伸度は８０％、突刺強度は４Ｎであった。

（比較例１）
この例は、シーラント層１３として、未延伸のフィルムを使用した例である。

すなわち、シーラント層１３として、厚み３０μｍの前記環状ポリオレフィン共重合樹脂の未延伸フィルムを使用した他は、実施例１と同様に蓋材を製造した。このシーラント層１３の引張強度は２５ＭＰａ、引張破断伸度は１０％、突刺強度は２Ｎであった。

（比較例２）
この例も、シーラント層１３として、未延伸のフィルムを使用した例である。

すなわち、シーラント層１３として、厚み２５μｍの前記環状ポリオレフィン共重合樹脂の未延伸フィルムを使用した他は、実施例１と同様に蓋材を製造した。このシーラント層１３の引張強度は２０ＭＰａ、引張破断伸度は８％、突刺強度は１Ｎであった。

（比較例３）
この例は、シーラント層１３として、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の未延伸フィルムを使用した例である。

すなわち、シーラント層１３として厚み２５μｍのＬＤＰＥの未延伸フィルムを使用した他は、実施例１と同様に蓋材を製造した。このシーラント層１３の引張強度は４００ＭＰａ、引張破断伸度は６００％、突刺強度は２０Ｎであった。

（評価）
強浸透性有機成分としてメントールを含む内容物を収容した容器を使用して、実施例１～４、比較例１～３の蓋材１０の非吸着性能を評価した。また、外部から応力をかけた場合の耐久性についても評価した。

すなわち、まず、前記容器の開口部の周縁にヒートシールして、この開口部を封止した。そして、図２に示すように、得られた包装体の蓋材１０の上に３００ｇの錘３０を載せ、１４日間保存した後、シーラント層１３が吸着したメントールの量を測定し、また、容器のエッジ部分のシーラント層１３が裂けているか否かを観察した。この結果を表１に示す。

以上の結果から分かるように、シーラント層１３として低密度ポリエチレンフィルムを使用した場合（比較例３）には、このシーラント層１３が大量の強浸透性有機成分を吸着する。一方、シーラント層１３として環状ポリオレフィン共重合樹脂の未延伸フィルムを使用した場合（比較例１，２）には、吸着量を低下させることができるが、外部から応力をかけた場合、容器のエッジ部分のシーラント層１３が裂け易い。これに対し、環状ポリオレフィン共重合樹脂の弱延伸フィルムを使用した場合（実施例１～４）には、吸着量を低下させて、しかも、外部から応力をかけた場合にも破損し難い耐性を有することが理解できる。

また、実施例１～４を相互に比較すると、厚みが厚いほど引張強度、引張破断伸度及び突刺強度のいずれもが高くなり、前記耐性が向上するものの、高浸透性有機成分の吸着量が多くなることが理解できる。

１０：蓋材 １１：基材 １２：中間層 １３：シーラント層
２０：容器
３０：錘

Claims (5)

1. 容器の開口部の周縁にヒートシールして、この開口部を封止する蓋材であって、
   容器開口部の周縁に接合するシーラント層が、シクロオレフィンをモノマーの少なくとも一部とする環状ポリオレフィン系樹脂を延伸したフィルムから成り、かつ、このシーラント層の引張強度が３０～２００ＭＰａ、引張破断伸度が５０～２００％であることを特徴とする蓋材。
2. 前記シーラント層の突刺強度が３～１５Ｎであることを特徴とする請求項１に記載の蓋材。
3. 前記環状ポリオレフィン系樹脂が、シクロオレフィンと共に非環状オレフィンをモノマーとする環状ポリオレフィン共重合樹脂から成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓋材。
4. 前記シーラント層に加えて、その層構成の一部に金属又は無機物から成る層を有することを、特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の蓋材。
5. 容器とこの容器の開口部の周縁にヒートシールして、この開口部を封止した蓋材とから成る包装体であって、この蓋材が請求項１～４のいずれかに記載の蓋材で構成されていることを特徴とする包装体。

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