JP4629176B2

JP4629176B2 - キャップシール箔及びキャップシール

Info

Publication number: JP4629176B2
Application number: JP36956999A
Authority: JP
Inventors: 進高田; 和人小寺; 進喜多
Original assignee: Showa Denko Packaging Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Packaging Co Ltd
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2019-12-27
Also published as: JP2001180734A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジャム、ママレードなどの小型ペースト状食品用容器、あるいはヨーグルト、ゼリーなど小型のデザート食品容器など１００〜２００ｇ程度の容量を有する容器、特にカップ型容器に用いられるアルミニウム箔を含むキャップシール箔及びそれから製造された蓋材であり、特に自動包装ラインにおける枚葉供給適性及びハンドリング性に優れたキャップシール箔及びそれより製造された蓋材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、小型ペースト状食品用容器のキャップシール箔としては、厚さ３０〜４０μｍのアルミニウム箔を用い、印刷保護樹脂コート（オーバープリントコート：ＯＰ）／印刷／アルミニウム箔／ポリエチレン／ホットメルトの構成が用いられている。この構成のキャップシール箔は、打ち抜いた時にもカールが少なくまた自動包装ラインの充填シール機への枚葉供給適性が良好であり、極めて優れた生産性の良いキャップシールとなるが蓋材としての突刺し強度が弱く、市場流通時に蓋材に突起物などが当たった時には簡単に破れる危険が大きかった。この対策として、キャップシール箔の表面の印刷保護樹脂コートに代え、二軸延伸ポリエステルフィルム（以下「ＰＥＴフィルム」という。）を使用することも考慮されたが下記のようにカール性があるなどの問題があり殆ど使用されていなかった。
【０００３】
印刷保護樹脂コートに代えてＰＥＴフィルムを使用する時は突刺し強度は大幅に改善されるが、その一方では市販の一般のＰＥＴフィルムではＰＥＴフィルムをラミネートする時の張力などでの残留応力があるため、打ち抜き時にＰＥＴフィルムの収縮により蓋材がＰＥＴフィルム側に蓋材がカールすること、このために自動包装ラインの充填シール機の枚葉蓋供給装置で蓋材が２枚取り、３枚取りになる原因となり、枚葉供給適性が悪化すること、ＰＥＴフィルム／ホットメルト間の滑り性が悪いと、枚葉蓋材が重なってブロック状になり、取り出し不能となるなどのトラブルが発生する。一方滑り性が大き過ぎる時は人手でハンドリングする際に蓋材を揃えることが困難となり、落としやすくなったりする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は小型容器用キャップシール箔において、突刺し強度を改善すると共に、従来の印刷保護樹脂コートを表面材として用いた蓋材の耐カール性、枚葉蓋供給装置における枚葉供給適性、また人手によるハンドリング性を悪化させないキャップシール箔及びそれより製造される蓋材の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
［１］小型容器に使用するキャップシール用蓋材において、面々同士の摩擦係数（ＪＩＳＫ−７１２５）が、静摩擦係数として０．３〜０．４、動摩擦係数として０．２〜０．３５の二軸延伸ポリエステルフィルムを該蓋材の表面に積層し、突刺し強度を改善したことを特徴とするキャップシール箔、
［２］界面活性剤をフィルムに塗布するかまたは練り込んだ二軸延伸ポリエステルフィルムである上記［１］に記載のキャップシール箔、
［３］無機の金属酸化物、金属水酸化物（含水和物）、金属塩の少なくとも１種を樹脂に対し添加して製造された二軸延伸ポリエステルフィルムである上記［１］に記載のキャップシール箔、
【０００６】
［４］表面に二軸延伸ポリエステルフィルムを積層したキャップシール箔の、表面と裏面との静摩擦係数が０．６〜１．２、かつ動摩擦係数が０．５〜０．８である上記［１］ないし［３］のいずれかに記載のキャップシール箔、
［５］二軸延伸ポリエステルフィルム／印刷／接着剤／アルミニウム箔／ポリエチレン／ホットメルトの構成を有する上記［１］ないし［４］のいずれかに記載のキャップシール箔、
［６］ホットメルトとして、動粘度が５×１０^-5〜１×１０^-3ｍ² ／ｓのジメチルシロキサン系シリコーン樹脂をホットメルト樹脂に対し０．１〜２．０質量％を配合した組成物を用いた上記［５］に記載のキャップシール箔、及び
［７」上記［１］〜［６］のいずれかに記載のキャップシール箔を打抜きしたキャップシール蓋材、を開発することにより上記の目的を達成した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の対象とする小型容器としては、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンなどの熱可塑性プラスチックあるいはガラス容器などであり、ジャム、ママレード、ヨーグルト、ゼリーなどの食品用として広く使用されているカップ型容器、広口びん型容器などである。容器の大きさとしては１００〜２００ｇ位のものであり、本キャップシール箔はその蓋材として最も外側に使用する。大型容器用蓋材としてはキャップシール箔の外側に硬質の蓋などを使用するのでさほど効果がない。
本発明のキャップシール箔に使用するＰＥＴフィルムとしては、工業用ポリエステル樹脂から製造されたフィルムであり、面々同士の摩擦係数（ＪＩＳＫ−７１２５の測定方法において、試験片と相手材料に同一の材料を用い、同一の材料面同士で測定する時の摩擦係数）が、静摩擦係数として０．３〜０．４、動摩擦係数として０．２〜０．３５を有することが必要である。なおこのフィルム表面の摩擦係数の性能は耐久性が不要であり、自動包装ラインにおいて蓋材をシールまでの短期間その性能を有すれば良く、シールした後においては必要ということではなく、シール完了後は通常のＰＥＴフィルムの摩擦係数（静摩擦係数＝０．４〜０．５、動摩擦係数＝０．３５〜０．５０）になってよい。この結果、キャップシール材としての突刺し強度は大きく改善される。
【０００８】
ＰＥＴフィルムをラミネートしたキャップシール箔が、打ち抜いた時にカールし易いのは、ＰＥＴフィルムの加工時の残留応力があり、これが打抜きした時にカール発生の原因になっているものと考えられる。加工時にガイドロールとＰＥＴフィルム間の摩擦抵抗を小さくすることでガイドロール間のＰＥＴフィルムの張力も小さくすることができ、材料の引張残留応力も小さくできることから、ＰＥＴフィルムの滑り性を良くすることでカールを小さくできたものと推定している。
ＰＥＴフィルムの摩擦抵抗を小さくするためには滑り性をよくすることが必要である。このためには２つの手段がある。その一つは界面活性剤を使用する方法で、ＰＥＴフィルムの表面に界面活性剤を塗布するかあるいはポリエステル樹脂に界面活性剤を練り込み、これをフィルム成形し二軸延伸する方法であり、他の一つは合成樹脂やゴムの充填剤として使用される無機の金属酸化物、金属水酸化物（水和物）、金属硫酸塩、金属炭酸塩、金属珪酸塩などの微粉末を練り込んだポリエステル樹脂を原料としたフィルムとしたものである。
【０００９】
ここで使用する界面活性剤としては、リシノレイン酸硫酸エステルソーダ塩の様な硫酸化油、リシノレイン酸エステル硫酸エステルソーダ塩の様な硫酸化エステル油、硫酸化アミド油、オレフィンの硫酸エステル塩類、脂肪族アルコール硫酸エステル塩、アルキルスルフォン酸塩、アルキルナフタレンスルフォン酸塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、こはく酸エステルスルフォン酸塩などのアニオン活性剤、第一アミン塩、第三アミン塩、第四級アンモニウム化合物、ピリジン誘導体などのカチオン活性剤、多価アルコールの部分的脂肪酸エステル、脂肪アルコールのエチレンオキサイド付加物、脂肪酸のエチレンオキサイド付加物、脂肪族アミノまたは脂肪族アミドのエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物、多価アルコールの部分的脂肪酸エステルのエチレンオキサイド付加物などの非イオン活性剤、カルボン酸誘導体、イミダゾリン誘導体などの両性活性剤が挙げられるが、特に硫酸塩あるいはスルフォン酸塩系のアニオン活性剤が好ましい。これらは単独または混合した形で使用できる。
これらの界面活性剤をＰＥＴフィルムに塗布して使用する時は、例えば０．５〜２％の水溶液とし、これをフィルム表面に均一に塗布するだけで良い。またポリエステル樹脂に練り込む時は、樹脂に対し０．００５〜０．５重量％程度を練り込んだ樹脂を使用すれば良い。
【００１０】
表面改質剤として使用される無機の金属酸化物、金属水酸化物（水和物）、金属硫酸塩、金属炭酸塩、金属珪酸塩などの金属としては、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、けい素、チタン、鉄、錫などを挙げることができる。これらは普通充填材（フィラー）として使用されているものであり、毒性がなく、腐食性がないことが必要である。例えばアルミナ、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、二酸化チタン、ケイ酸（ＳｉＯ₂ ）などを挙げることができる。
これらは平均粒径０．０５〜５μｍの粒子を０．０１〜５重量％配合したポリエステル樹脂をフィルム成形し、二軸延伸してＰＥＴフィルムとすることにより滑り性を調整できる。
【００１１】
このようにして面々同士の摩擦係数を調整した時は、ＰＥＴフィルムをキャップシール箔としてラミネートすれば、滑り性が良く、ガイドロールとＰＥＴフィルム間の摩擦が小さく、ＰＥＴフィルムの残留応力の小さいキャップシール箔を製造することができる。この結果、キャップシール箔として突刺し強度を大きく改善したのみならず、蓋材として打ち抜きをした時においても蓋材（枚葉）のカール性を大幅に改善できる。
【００１２】
本発明のキャップシール箔の構成は中間層としてアルミニウム箔を含み、表面にＰＥＴフィルムを、裏面にホットメルトを含むものであればその構成は問わないが、一例を挙げれば、ＰＥＴフィルム（１２μｍ）／印刷層／接着剤／アルミニウム箔（３５μｍ）／ポリエチレン（２０μｍ）／ホットメルト（１８ｇ／ｍ² ）からなる。なお上記の各層の厚さは適宜目的に応じて変更されるものであり、上記の各厚さは単なる例示に過ぎず、本件発明を制限するものではない。
ここで使用するＰＥＴフィルムとアルミニウム箔を積層するための接着剤としては、ポリウレタン系またはポリエステル系のドライラミネート用接着剤が好ましい。アルミニウム箔としては通常厚さ３０〜４０μｍの軟質工業用純アルミニウム箔を使用する。ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなどを選択的に使用する。ホットメルトとしては、低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ミクロクリスタリンワックス、タッキファイアー（粘着性付与剤）、ポリプロピレンなどをブレンドしたものであり、必要な融点に応じてこれらを配合して作成される。
【００１３】
上記により滑り性の改善されたＰＥＴフィルム表面とホットメルト裏面（キャップシール箔）との摩擦係数も重要な因子である。キャップシール箔を蓋材として打ち抜いた後自動包装ラインの枚葉蓋供給装置において、蓋材を自動的に供給することが必要となるが、カール性の改良された通常ＰＥＴフィルムとホットメルトの間の摩擦係数は通常はまだ適正値よりは大きく、枚葉蓋材が重なってブロック状となり易く、枚葉蓋供給装置で取り出しにくくなる。
一方ＰＥＴフィルム（表面）／ホットメルト（裏面）間の摩擦係数を必要以上に小さくする時は人手でハンドリングして蓋材を揃える時にうまく揃えることが困難となり、落下させたりするので、この摩擦係数を静摩擦係数が０．６〜１．２、動摩擦係数として０．５〜０．８とすることが好ましい。
【００１４】
このＰＥＴフィルム／ホットメルト間の摩擦係数を調整するには、限定する必要はないが好ましくはホットメルトの物性を変えることにより行うことが容易である。この変更は、動粘度が５×１０^-5〜１×１０^-3ｍ² ／ｓ、好ましくは５×１０^-5〜５×１０^-4ｍ² ／ｓのジメチルシロキサン系シリコーン樹脂を、ホットメルト１００重量部に対し０．１〜２重量部、好ましくは０．３〜１．２重量部を配合することにより行うことができる。粘度が５×１０^-5ｍ² ／ｓ未満では摩擦係数を下げる性能が小さく添加量を多くする必要があり、ホットメルトの物性（べたつきが出る）を変更することになるので好ましくない。また１×１０^-3ｍ² ／ｓを超える場合にはホットメルトの物性（融点）を変えるので好ましくない。
このシリコーン樹脂添加量が０．１重量部未満では添加した効果が現れず、また２重量部を超える添加は摩擦係数が必要以上低下する危険があり、またホットメルトの摩擦係数、べたつき、融点などの物性値を変更することになるので好ましくない。
【００１５】
【実施例】
［測定方法］
ａ．突刺し強度試験法
直径１ｍｍφの鉄製針をキャップシール箔面に垂直に５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で突き刺した時の破れ荷重をもって突刺し強度とした。
ｂ．カール性
キャップシール箔を直径７１ｍｍφに打ち抜き、ＰＥＴフィルム面を上面にして平滑面に置いた時のカールした辺部の最も高いところの値をもってカール性とした。
【００１６】
（実施例１〜２）
表１に示す様に、ＰＥＴフィルム（１２μｍ）／ポリエステル系ドライラミネート接着剤／アルミニウム箔（３５μｍ）／ポリエチレン（２０μｍ）／ホットメルト［ミクロクリスタリンワックス：３０重量部、エチレン酢酸ビニル共重合体：４０重量部、タッキファイアー：３０重量部をブレンドした。］の構成を有するキャップシール箔を作成した。
実施例１におけるＰＥＴフィルムはアルキルスルホン酸塩の１％水溶液を表面に塗布したもので、面々同士の摩擦係数が静摩擦係数として０．７８、動摩擦係数として０．６４であり、実施例２のＰＥＴフィルムはアルミナを０．２重量％配合したＰＥＴフィルムであって静摩擦係数として１．１１、動摩擦係数として０．７８のものを使用した。これらの突刺し強度及びカール性を測定した。結果を表１に示す。
【００１７】
（比較例１）
実施例と同様な構成のキャップシール箔を作成した。なおＰＥＴフィルムは通常の市販品をなんらの処理をすることなく使用した。面々同士の摩擦係数は、静摩擦係数が２．０３、動摩擦係数が１．４５であった。実施例と同様に測定した。その結果を表１に示す。
（比較例２）
従来の蓋材と同一の構成である印刷保護樹脂コート（１．５ｇ／ｍ² ）／アルミニウム箔（４０μｍ）／ポリエチレン（２０μｍ）／ホットメルト（１８ｇ／ｍ² ）の構成からなるキャップシール箔を作成した。実施例と同様に測定した。結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】

【００１９】
（実施例３〜６）
表２に示すジメチルシロキサン系シリコーン樹脂をブレンドしたホットメルトを使用し、実施例１及び２において作成したと同様にそれぞれのＰＥＴフィルムを用いキャップシール箔を作成し、表面材のＰＥＴフィルムと裏面材のホットメルトの間の静摩擦係数、動摩擦係数、蓋材に打ち抜いた枚葉供給装置における枚葉供給適性、ハンドリング性について測定を行った。結果を表２に示す。
（比較例３）
一般市販のＰＥＴフィルムを使用し、実施例３と同様にキャップシール箔を作成し、各種の測定を行った。結果を表２に示す。
（比較例４〜５）
実施例３と同一のＰＥＴフィルムを用い、ジメチルシロキサン系シリコーン樹脂を過剰に使用した時（比較例４）及びまったく使用しないホットメルト（比較例５）を用いてキャップシール箔を作成した。実施例３と同様に各種の測定を行った。結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】

【００２１】
【発明の効果】
本発明は、小型ペースト状食品用容器のためのキャップシール箔であり、従来の印刷保護樹脂コートに代えて、面々同士の摩擦係数を特定した二軸延伸ポリエステルフィルム（界面活性剤または無機酸化物等を添加することにより調製できる。）を用いることにより突刺し強度を高めると共に二軸延伸ポリエステルフィルムが有するカール性を改善することに成功した。
更にキャップシール箔お表面と裏面との静摩擦係数及び動摩擦係数を調整することにより、ハンドリング性、充填シール機における枚葉供給適性を更に改善できたため、突刺し強度が大きく、ヒートシール性、完全密封性、酸素バリア性に優れ、自動包装ラインにおいて使用する際に生産性の大きいキャップシール箔を開発することに成功した。

Claims

小型容器に使用するキャップシール用蓋材において、面々同士の摩擦係数（ＪＩＳＫ−７１２５）が、静摩擦係数として０．３〜０．４、動摩擦係数として０．２〜０．３５の二軸延伸ポリエステルフィルムを該蓋材の表面に積層したことを特徴とするキャップシール箔。
界面活性剤をフィルムに塗布するかまたは練り込んだ二軸延伸ポリエステルフィルムである請求項１に記載のキャップシール箔。
無機の金属酸化物、金属水酸化物（含水和物）、金属塩の少なくとも１種を樹脂に対し添加して製造された二軸延伸ポリエステルフィルムである請求項１に記載のキャップシール箔。
中間層としてアルミニウム箔を含み、表面に二軸延伸ポリエステルフィルム層を、裏面にホットメルト層を含み、
二軸延伸ポリエステルフィルム層の表面とホットメルト層の裏面との静摩擦係数が０．６〜１．２、かつ動摩擦係数が０．５〜０．８である請求項１ないし３のいずれか１項に記載のキャップシール箔。
二軸延伸ポリエステルフィルム／印刷／接着剤／アルミニウム箔／ポリエチレン／ホットメルトの構成を有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載のキャップシール箔。
ホットメルトとして、動粘度が５×１０^-5〜１×１０^-3ｍ²／ｓのジメチルシロキサン系シリコーン樹脂をホットメルト樹脂に対し０．１〜２．０質量％を配合した組成物を用いた請求項４または５に記載のキャップシール箔。
請求項１〜６のいずれか１項に記載のキャップシール箔を打抜きしたキャップシール蓋材。