JP2022067879A

JP2022067879A - 蓋材及び包装体

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Publication number: JP2022067879A
Application number: JP2020176734A
Authority: JP
Inventors: 香往里山下; Kaori Yamashita
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2020-10-21
Filing date: 2020-10-21
Publication date: 2022-05-09

Abstract

【課題】アルミニウム箔を有することなく、しかも、酸素ガスバリア性に優れた蓋材を提供すること。
【解決手段】基材シート１２ａの片面にヒートシールニス１２ｂを塗工して蓋材１２を構成する。前記基材シート１２ａは紙１２ａ_１に酸素バリア層１２ａ_２を積層して構成したもので、しかも、この酸素バリア層１２ａ_２は樹脂にカオリンを配合して紙に塗工形成した層である。そして、前記ヒートシールニス１２ｂとして油性ヒートシールニスを使用する。ヒートシールニス１２ｂを塗工する際に水性溶剤を使用しないため、高い酸素バリア性が維持できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、容器開口部の周縁にヒートシールして、その開口部を密封する蓋材に関する。

プラスチックシートを例えば真空成型して容器とし、この容器に内容物を収容した後、その開口部に蓋材を重ね、開口部周縁で両者をヒートシールすることにより密封した包装体は周知であり、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されている。

そして、その蓋材としては、例えば、アルミニウム箔にヒートシールニスを塗工したものが使用されている。この蓋材は、その層構成中にアルミニウム箔を含んでいるため、酸素ガスや水蒸気等の各種ガスに対するバリア性に優れているため、収容した内容物の酸化や変敗を防ぐことができる。また、前記容器側から押すことにより内容物が蓋材を突き破るから、こうして内容物を容易に取り出すことができる。

特開２００３－１２０５１号公報特開２００３－８１３３６号公報

しかしながら、このようにアルミニウム箔を含む蓋材は、使用後に廃棄する際、焼却するとアルミニウムが塊となってしまうという問題を抱えていた。また、この他、容易に開封して内容物を取り出すことができるため、例えば医薬品を内容物として収容している場合には、幼児がこの医薬品を取り出して誤飲する危険があることが指摘されていたり、内容物が蓋材を突き破るときに、軟らかい内容物が潰れてしまうという欠点を有していた。

そこで、本発明は、アルミニウム箔を有することなく、しかも、酸素ガスバリア性に優れた蓋材を提供することを目的とする。

すなわち、請求項１に記載の発明は、基材シートの片面にヒートシールニスを塗工して構成される蓋材において、
前記基材シートが紙に酸素バリア層を積層して構成されており、しかも、この酸素バリア層が樹脂にカオリンを配合して紙に塗工形成した層であり、
前記ヒートシールニスが油性ヒートシールニス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、前記ヒートシールニスの塗工量が５ｇ／ｍ^２以下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、酸素バリア層中の前記樹脂がポリビニルアルコール樹脂であ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、容器開口部の周縁に蓋材をヒートシールして密封した包装体において、蓋材が前記請求項１～３のいずれかに記載の蓋材から成ることを特徴とする包装体である。

次に、請求項５に記載の発明は、前記蓋材を容器開口部から引き剥がすきっかけとして、前記蓋材にタブが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の包装体である。

本発明によれば、樹脂にカオリンを配合して紙に塗工形成した層を酸素バリア層としているから、酸素ガスバリア性に優れるにも拘わらずアルミニウム箔を有していない。このため、焼却したときにも金属の残渣が残らない。また、容器側から押すことにより内容物が蓋材を突き破って開封するものではなく、蓋材を容器から剥離して開封するものであるから、幼児が誤って開封して内容物を誤飲するということもない。もちろん、容器側から押された内容物が潰れるということもない。

なお、後述する実施例から分かるように、前記酸素バリア層は、酸素ガスに対するバリア性に優れているだけでなく、水蒸気に対するバリア性にも優れている。

そして、ヒートシールニスとして油性のヒートシールニスを使用するから、その塗工の際に水性溶剤を使用せず、このため、水性溶剤による酸素バリア層のダメージがなく、酸素バリア層の高い酸素バリア性が維持できる。

図１は本発明の蓋材の具体例を示す断面説明図である。図２は本発明の包装体の具体例を示す断面説明図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の具体例を説明する。図１は本発明の蓋材の具体例を示す断面説明図である。

この図に示すように、本発明の蓋材１２は、基材シート１２ａの片面にヒートシールニス１２ｂを塗工して構成されたものである。

この基材シート１２ａは、紙１２ａ_１に酸素バリア層１２ａ_２を積層して構成されたもので、酸素バリア層１２ａ_２は樹脂にカオリンを配合して紙に塗工形成した層である必要がある。このように樹脂にカオリンを配合して塗工形成することにより、この層は酸素ガスや水蒸気を遮断する酸素バリア性及び水蒸気バリア性を発揮する。このような理由から、この樹脂としてはポリビニルアルコール樹脂を好ましく使用できる。

なお、この酸素バリア層１２ａ_２は紙１２ａ_１の片面に塗工形成してもよいし、両面に塗工形成してもよい。また、紙１２ａ_１の片面に塗工形成した場合には、この塗工面にヒートシールニス１２ｂを塗工しても良いし、その反対面に塗工しても良い。

なお、このような基材シート１２ａは、例えば、日本製紙（株）からシールドプラスの商品名で市販されている。また、王子製紙（株）からはシルビオバリアの商品名で市販されている。

次に、ヒートシールニス１２ｂは、この蓋材１２を容器１１の開口部周縁にヒートシールして密封するためのものである。前記酸素バリア層１２ａ_２が親水性のカオリンを含むことから、水性溶剤を使用してヒートシールニス１２ｂを塗工した場合には、酸素バリア層１２ａ_２のバリア性（酸素バリア性及び水蒸気バリア性）が低下することがある。これを防ぐため、ヒートシールニス１２ｂとして水性溶剤を使用しない油性のヒートシールニス１２ｂを使用する必要がある。本発明では、このようにヒートシールニスとして油性の
ヒートシールニスを使用するから、その塗工の際に水性溶剤を使用せず、このため、水性溶剤による酸素バリア層のダメージがなく、酸素バリア層の高い酸素バリア性が維持できる。

このヒートシールニス１２ｂの材質は任意でよい。例えば、ポリエステル系、ウレタン系、ポリオレフィン系、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体系等の樹脂である。なお、東洋インキ製造（株）製のＡＤ－７６Ｈ５ワニスやＭＦ５１９ＨＳワニスをこのヒートシールニス１２ｂとして使用することができる。

ところで、後述するようにこの蓋材１２を適用して密封した包装体１０は、容器１１から蓋材１２を剥離して開封する。シール強度が高いと、この剥離開封の際に紙１２ａ_１が破れてしまうことがある。このように紙１２ａ_１が破れた場合には蓋材１２を容器１１から除去することができず、包装体１０を開封することができない。このような事故を防止して、蓋材１２を確実にできるようにするため、シール強度は比較的低いことが望ましい。前記ヒートシールニス１２ｂはその塗工量が多くなるにつれて、容器１１の開口部周縁にヒートシールしたときのシール強度が高くなるから、その塗工量は５ｇ／ｍ^２以下であることが望ましい。

次に、容器１１は任意のプラスチックシートを絞り成型したものであってよいが、更に水蒸気バリア性や酸素バリア性を有することが望ましい。高い水蒸気バリア性及び高い酸素バリア性を有するプラスチックを層構成の一部として含む多層構造のプラスチックシートを使用することも可能である。

また、プラスチックシートを絞り成型した後、その内面側又は外面側に酸素バリア性の皮膜を設けることにより、高い酸素バリア性を有する容器１１を製造することもできる。この場合には、成型するプラスチックシートの材質は任意でよく、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリスチレン等を例示できる。もちろん、多層構造のプラスチックシートであってもよい。

また、酸素バリア性の皮膜としては、酸化珪素の薄膜を例示できる。この薄膜は、例えば、プラズマＣＶＤ法によって形成することができる。プラズマＣＶＤ法にて積層される酸化珪素膜は、分子内に炭素を有するシラン化合物と酸素ガスを加えたもの、場合によってはそれに不活性ガスを加えたものを原料として用いて成膜される。分子内に炭素を有するシラン化合物としては、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）、ヘキサメチルジシラン、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）、テトラメチルジシロキサン、メチルトリメトキシシラン等の比較的低分子量のシラン化合物を選択し、これらシラン化合物の一つまたは、複数を選択しても良い。これらシラン化合物の中で成膜圧力と蒸気圧を考えると、ＴＥＯＳ、ＴＭＯＳ、ＴＭＳ、ＨＭＤＳＯ、テトラメチルシランが好ましい。成膜はこれらの有機珪素化合物を気化させ、酸素ガスと混合し、真空成膜装置の電極へと導入し、プラズマを発生させることによりシラン化合物と酸素ガスとが反応して酸化珪素を生成し、絞り成型された前記プラスチックシートの表面に酸化珪素が堆積する。

次に、こうして製造された容器１１に内容物１３を収容し、蓋材１２をその開口部に重ね、容器１１開口部周縁のフランジと蓋材１２のヒートシールニス１２ｂとをヒートシールすることにより、容器１１開口部を密封することができる。図２はこうして製造された包装体１０を示す断面説明図である。なお、内容物１３としては医薬品や固形食品を例示できる。医薬品は錠剤、トローチ剤あるいはカプセル剤等が望ましく、また、固形食品としてはチョコレートや固形調味料等を例示することができる。また、嗜好品を内容物としてもよい。

この包装体１０は、蓋材１２を剥離除去することによって開封することができる。剥離開封の便宜のため、そのきっかけとして、蓋材１２の外周の一部に、容器１１とシールされていないタブが設けられていることが望ましい。図２に示す包装体１０では、蓋材１２の外周の一部に容器１１外周より突出した部分を設け、この部分をタブ１０Ａとしている。

以下、実施例及び比較例によって本発明を説明する。

以下の実施例及び比較例では、樹脂にカオリンを配合して紙１２ａ_１に塗工形成した基材シート１２ａとして、日本製紙（株）製シールドプラスと王子製紙（株）製シルビオバリアとの２種類を使用した。また、油性のヒートシールニス１２ｂは、東洋インキ製造（株）製のＡＤ－７６Ｈ５ワニスとＭＦ５１９ＨＳワニスとを、配合比２：３の割合でブレンドしたものである。

また、比較のために使用した水性ニスは、ＤＩＣ（株）製ディックシールＷ―４８２Ｓと東京インキ（株）製水性ＳＡ７２１ｗ改１０の２種類である。

（実施例１）
基材シート１２ａとして日本製紙（株）製シールドプラスを使用し、ヒートシールニス１２ｂとして油性ヒートシールニス（前記ブレンドニス）を塗布して蓋材１２とした。

（実施例２）
基材シート１２ａとして王子製紙（株）製シルビオバリアを使用し、ヒートシールニス１２ｂとして油性ヒートシールニス（前記ブレンドニス）を塗布して蓋材１２とした。

（比較例１）
ヒートシールニス１２ｂとして水性ヒートシールニス（ＤＩＣ（株）製ディックシール
Ｗ―４８２Ｓ）を使用した他は実施例１と同様に蓋材１２を製造した。

（比較例２）
ヒートシールニス１２ｂとして水性ヒートシールニス（東京インキ（株）製水性ＳＡ７２１ｗ改１０）を使用した他は実施例１と同様に蓋材１２を製造した。

（比較例３）
ヒートシールニス１２ｂとして水性ヒートシールニス（ＤＩＣ（株）製ディックシール
Ｗ―４８２Ｓ）を使用した他は実施例２と同様に蓋材１２を製造した。

（比較例４）
ヒートシールニス１２ｂとして水性ヒートシールニス（東京インキ（株）製水性ＳＡ７２１ｗ改１０）を使用した他は実施例２と同様に蓋材１２を製造した。

（評価）
これら実施例１，２及び比較例１～４の酸素透過度（ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）と水蒸気透過度（ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）とを表１に示す。なお、表中「水性ＨＳニス１」はＤＩＣ（株）製ディックシールＷ―４８２Ｓを示し、「水性ＨＳニス２」は東京インキ（株）製水性ＳＡ７２１ｗ改１０を示している。

実施例１，２の結果から、基材シート１２ａとして樹脂にカオリンを配合して紙１２ａ_１に塗工形成したシートを使用した場合には、酸素バリア性と水蒸気バリア性の両方に優れた蓋材１０が得られることが分かるが、これら実施例１，２と比較例１～４とを比較すると、高酸素バリア性あるいは高水蒸気バリア性の蓋材を製造するためには、これに塗工するヒートシールニスが油性でなくてはならないことが理解できる。

（追加実験）
以上のような知見を得て、油性ヒートシールニスを使用した場合のシール強度について追加実験した。追加実験の目的は、油性ヒートシールニスの塗工量とシール強度との関係を明らかにして、容器１１から容易に剥離できる塗工量を知ることである。

この追加実験では、まず、基材シート１２ａとして日本製紙（株）製シールドプラスと王子製紙（株）との２種類を使用した。ヒートシールニス１２ｂは、実施例１，２で使用したものと同じブレンドニスである。そして、このヒートシールニス１２ｂの塗工量は、１．２ｇ／ｍ^２、４．４ｇ／ｍ^２、６．１ｇ／ｍ^２の３種類である。

こうして製造した計６種類の蓋材を、アモルファスポリエステルのシートにヒートシールした。そして、この後、このシートから蓋材を剥離して、そのシール強度を測定した。剥離は１８０度剥離で、剥離速度は３００ｍｍ／ｍｉｎである。この結果を表２に示す。

表２から分かるように、ヒートシールニス１２ｂはその塗工量が多くなるにつれて、容器１１の開口部周縁にヒートシールしたときのシール強度が高くなる。そして、蓋材１２を容器１１から剥離するときに、蓋材１２に含まれる紙１２ａ_１が破れることを防止するため、その塗工量は５ｇ／ｍ^２以下であることが望ましいことが理解できる。

１０：包装体１０Ａ：タブ
１１：容器
１２：蓋材
１２ａ：基材シート１２ａ_１：紙１２ａ_２：酸素バリア層
１２ｂ：ヒートシールニス
１３：内容物

Claims

基材シートの片面にヒートシールニスを塗工して構成される蓋材において、
前記基材シートが紙に酸素バリア層を積層して構成されており、しかも、この酸素バリア層が樹脂にカオリンを配合して紙に塗工形成した層であり、
前記ヒートシールニスが油性ヒートシールニスであることを特徴とする蓋材。
前記ヒートシールニスの塗工量が５ｇ／ｍ^２以下であることを特徴とする請求項１に記載の蓋材。
酸素バリア層中の前記樹脂がポリビニルアルコール樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓋材。
容器開口部の周縁に蓋材をヒートシールして密封した包装体において、蓋材が前記請求項１～３のいずれかに記載の蓋材から成ることを特徴とする包装体。
前記蓋材を容器開口部から引き剥がすきっかけとして、前記蓋材にタブが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の包装体。