JP4937579B2 - 樽型容器用天板付きキャップシール - Google Patents
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Description
かかる天板付きキャップシールとして、熱溶着可能な同種材料にて形成でき、しかも、環境保護の観点から好ましいことから、天板及び筒状フィルムがポリ乳酸系重合体から形成された天板付きキャップシールが知られている(特許文献1)。
該天板付きキャップシールは、ポリ乳酸系重合体を主成分とする天板と、ポリ乳酸系重合体を主成分とする熱収縮性の筒状フィルムと、を備え、筒状フィルムの縦方向に開封用のミシン目が形成された構成からなる(特許文献1の[0011][0012]など)。
尚、ミシン目とは、貫通孔と非貫通部が交互に連続的に形成された線状構成である。
このポリ乳酸系重合体からなる天板付きキャップシールは、天板を口部の上面に載せ且つ筒状フィルムを口部の外周壁に外嵌した状態で筒状フィルムを熱収縮させることにより、樽型容器に装着される。
そして、この樽型容器の段部を含む外周壁に、上記ポリ乳酸系重合体からなる筒状フィルムを外嵌し、加熱して熱収縮させると、筒状フィルムに形成されたミシン目のうち段部に対面する領域に形成されたミシン目が、破断することがある。詳しくは、段部を含む外周壁に筒状フィルムを外嵌し熱収縮させると、筒状フィルムは、段部に対面する領域に於いて段部表面に密着せず、段部との間に隙間を生じる。このように密着しない領域が生じると、その領域に於ける筒状フィルムの熱収縮変形が不均一となり、しかも筒状フィルムがポリ乳酸系重合体から形成されているので加熱によって軟化し、ミシン目の貫通孔が周方向に拡がって非貫通部が破断する。このようにミシン目の非貫通部が破断すると、上下隣合う貫通孔同士が繋がる結果、貫通孔が肥大化し、装着外観を損ねるだけでなく、ミシン目を利用して筒状フィルムを縦方向に切り取って開封することが困難となる。
この天板付きキャップシールは、段部に対応する領域に於けるミシン目の貫通孔の縦長さが0.5mm〜1.0mmに形成され且つ非貫通部の縦長さが0.7mm〜2.0mmに形成され、その貫通孔の縦長さが、非貫通部の縦長さよりも短く、さらに、段部に対面する領域以外の領域に於けるミシン目の貫通孔の縦長さが0.5mm〜1.5mmに形成され且つ非貫通部の縦長さが0.5mm〜1.0mmに形成され、その貫通孔の縦長さが非貫通部の縦長さ以上である。そして、段部に対面する領域に於けるミシン目の貫通孔及び非貫通部の縦長さの比と、段部に対面する領域以外の領域に於けるミシン目の貫通孔及び非貫通部の縦長さ比とが、上記のように形成されているので、筒状フィルムを段部を有する容器口部に熱収縮装着した際、ミシン目の非貫通部の破断を防止できる。従って、該天板付きキャップシールは、段部に対面する領域に於ける貫通孔が肥大化せず、良好な装着外観を呈する。また、段部に対面する領域以外の領域に於けるミシン目は、貫通孔の縦長さが非貫通部の縦長さ以上に形成されているので、ミシン目に沿って筒状フィルム全体を容易且つ確実に切り取ることができる。
また、本発明の天板付きキャップシールは、天板と筒状フィルムがポリ乳酸系重合体から形成されているので、使用後に廃棄されても自然界で生分解され、環境保護の観点でも優れている。
図1及び図2に於いて、1は、樽型容器10の口部12の開口を覆う平板状の天板2と、この天板2の上面に添着され、且つ天板2の周縁から下方側へ延びる熱収縮性の筒状フィルム3と、を備える天板付キャップシールを示す。
該天板付きキャップシール1が装着される樽型容器10は、図3に示すように、比較的大容量(例えば5〜50リットル)の樽状の容器本体11と、容器本体11の上面略中央部から上方に突設された筒状の口部12と、容器本体11の上面周縁部から上方に突設された突出周壁部13と、を備えている。この口部12の内側には、充填物を出し入れする開口部14が形成されている。一方、口部12の外周壁15の上方には、径外方向へと膨らむ膨出部16が形成され、従って、該膨出部16と外周壁15の境界部分には、内側に縊れた段部17が形成されている。
天板付キャップシール1は、天板2を口部12の上面に載せ、且つ筒状フィルム3を段部17が形成された外周壁15に外嵌した状態で該筒状フィルム3を熱収縮させることにより、樽型容器10の口部12に装着される。
天板2の大きさは、装着する樽型容器10の口部12に応じて適宜設計され、例えば、半径約20〜50mm程度に形成される。
この筒状フィルム3の上部は、天板2の周縁に接する又は近接する内径に形成されており、天板2の上面周囲に接するように、天板2の周縁に対応する箇所で内側に略直角に折り曲げられている。このように折り曲げることで、筒状フィルム3の上部には、天板2の周囲上面に接するリング状の折曲げ上部31が形成されている。
一方、筒状フィルム3の下方側は、その内径が次第に広げるように形成され、これにより筒状フィルム3の下方側には、スカート状の胴部32が形成されている。
筒状フィルム3の折曲げ上部31は、2本のミシン目4で挟まれた領域を除き、天板2の上面周囲に熱溶着することで接着されている(図1(b)に於いて、接着部分を薄墨塗りで示す)。
この開封用摘み片33を摘んで外側下方へ引くことにより、2本のミシン目4に沿って筒状フィルム3の一部が帯状に切り取られ、これにより筒状フィルム3の上端縁から下端縁にかけて分断できる。
ミシン目4の貫通孔は、筒状フィルム3の表裏面に貫通するものであれば特に限定されず、例えば、図2に示したように、細長いスリット状に形成した切れ目型のものの他、楕円形状や円形状などの所定形状に開口された開口型のものなどが挙げられる。
貫通孔の形成方法としては、トムソン刃や回転刃などの刃をフィルムに押し付ける、針状の穿設具をフィルムに刺す、レーザービームなどを用いてフィルムを溶断するなど、従来公知の方法にて行うことができる。
一方、他の領域Yに於けるミシン目4yは、その貫通孔41yの縦長さH1yが、非貫通部42yの縦長さH2y以上に形成されている(つまり、貫通孔41yの縦長さH1yが、非貫通部42yの縦長さH2yと同長又はそれよりも長く形成されている)。この領域Yに於いては、筒状フィルム3を熱収縮装着した際、熱収縮変形の不均一は生じ難いので、ミシン目4yの肥大化が生じ難い。従って、非貫通部42yの縦長さH2yを比較的短くすることで、装着された天板付き筒状フィルム1を開封する際、ミシン目4に沿って筒状フィルム3を容易に切り取ることができる。
このRxは、上記非貫通部42xの破断防止の実効を得る点から、0.1≦Rx≦1.0となるように形成されていることが好ましく、0.3≦Rx≦1.0がより好ましい。
一方、Ryは、開封性の点から、1.0≦Ry≦2.0となるように形成されていることが好ましい。
また、段部領域Xに於けるミシン目4xは、上記非貫通部42xの破断防止の実効を得る点から、段部領域Xに於ける非貫通部42xの縦長さH2xが、他の領域Yに於ける非貫通部42yの縦長さH2y以上に形成されていることが好ましい(つまり、段部領域Xに於ける非貫通部42xの縦長さH2xが、他の領域Yに於ける非貫通部42yの縦長さH2yと同長又はそれよりも長く形成されている)。
また、段部領域Xに於ける貫通孔41xの縦長さH1xは、他の領域Yに於ける貫通孔41yの縦長さH1yよりも長く形成されていてもよいが、段部領域Xに於ける貫通孔41xの肥大化防止の実効を得る点から、段部領域Xに於ける貫通孔41xの縦長さH1xが、他の領域Yに於ける貫通孔41yの縦長さH1y以下に形成されていることが好ましい。
一方、他の領域Yに於ける貫通孔41yの縦長さH1yは、良好な開封性を得る点から、0.5mm〜1.5mm程度に形成されていることが好ましい。さらに、他の領域Yに於ける非貫通部42yの縦長さH2yは、良好な開封性を得る点から、0.5mm〜1.0程度に形成されていることが好ましい。
さらに、上記の例では、筒状フィルム3の上端縁に摘み片33が突設されているが、これに代えて又は併用して、例えば、筒状フィルム3の胴部32の下端縁に同様の摘み片33を形成してもよい。また、上記の例のように、筒状フィルム3に摘み片33を形成すれば、これを開封起点として利用できるので好ましいが、筒状フィルム3に摘み片33を形成しない態様に変更することも可能である。
また、筒状フィルム3の内周面が天板2の周縁に強く接するように筒状フィルム3を予備成形することで、筒状フィルム3と天板2を接着せずに、天板2の周縁に筒状フィルム3を係合させて添着することも可能である。
さらに、上記の例では、天板2は、平板状に形成されているが、例えば、天板2の周縁部を口部の外周壁上端面に沿うように下方側へ略直角に曲げることにより、天板2の周囲に湾曲部が形成されていてもよい。
また、上記の例の樽型容器10は、外周壁15に膨出部16が突出することで段部17が形成されているが、例えば、口部12の外周壁15の一部分が内側へ窪むことで段部17が形成されている樽型容器10に本発明の天板付きキャップシール1を装着することもできる。
天板2及び筒状フィルム3は、ポリ乳酸系重合体により形成されている。
ポリ乳酸系重合体とは、乳酸(D−乳酸、L−乳酸、DL−乳酸、又はこれらの混合物)を単量体成分とする重合体を意味し、乳酸と他のヒドロキシカルボン酸又はラクトン類との共重合体も含まれる。他のヒドロキシカルボン酸として、例えば、グリコール酸、2−メチル乳酸、2−ヒドロキシ酪酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸、2−ヒドロキシ−3,3−ジメチル酪酸、2−ヒドロキシカプロン酸などが挙げられる。ラクトン類としては、例えば、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどが例示される。ポリ乳酸系重合体を構成する全単量体に占める乳酸の割合は、一般に50モル%以上、好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上であり、特に95モル%以上(例えば100モル%)のものが好ましい。ポリ乳酸系重合体は単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。例えば、L−乳酸とD−乳酸との比率が異なるポリ乳酸系重合体を2種以上組み合わせて用いることができる。
ポリ乳酸系重合体の重量平均分子量は、特に限定されないが、通常5万〜100万、好ましくは8万〜40万程度である。分子量が小さすぎると機械物性や耐熱性が劣り、分子量が大きすぎると成形加工性が低下する。
一方、筒状フィルム3を構成する樹脂全体に占めるポリ乳酸系重合体の割合は、通常50重量%以上(50〜100重量%、特に50〜95重量%)、好ましくは60重量%以上(60〜100重量%、特に60〜90重量%)、さらに好ましくは65重量%以上(65〜100重量%、特に65〜85重量%)である。ポリ乳酸系重合体の割合が少ないと、透明性が低下したり、脂肪族ポリエステル等を多く混合した場合には軟らかくなりすぎて収縮仕上がり性が低下しやすくなる。
天板2及び筒状フィルム3には、必要に応じて、滑剤、充填剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、着色剤等の各種添加剤が含まれていてもよい。天板2や筒状フィルム3は複数の層で構成することもできる。
また、筒状フィルム3は、上記ポリ乳酸系重合体に必要に応じて他の樹脂や適当な添加剤を加えた樹脂組成物を、熱収縮性フィルムを製造する公知の方法によって製膜し延伸処理を行うことで熱収縮性フィルムを得、これを筒状に丸め、両側端部を重ね合わせて接着することにより形成することができる。
熱収縮性フィルムの熱収縮率は、筒状フィルム3の周方向に於ける熱収縮率(90℃温水中に10秒間浸漬)が、30%以上(例えば、30〜70%)、特に50〜70%であることが好ましい。尚、また、熱収縮性フィルムは縦方向に若干熱収縮してもよく、かかるフィルムの縦方向に於ける熱収縮率(90℃温水中に10秒間浸漬)は、約−3〜15%程度のものが例示される。
但し、熱収縮率(%)=[{(周方向(又は縦方向)の元の長さ)−(周方向(又は縦方向)の浸漬後の長さ)}/(周方向(又は縦方向)の元の長さ)]×100。
すなわち、天板2を口部12上面に載せ、且つ筒状フィルム3を口部12の外周壁15の周りに被せ、この天板付きキャップシール1に、容器10の上斜め方向(図4に示す矢印方向)から所定温度(例えば、100〜250℃程度)の熱風を吹き付ける。これにより、筒状フィルム3が熱収縮し、天板付きキャップシール1によって口部12が保護された樽型容器10を得ることができる。
(使用材料)
天板…ポリ乳酸系重合体からなる2軸延伸シート(三菱樹脂(株)製、商品名:エコロージュ、厚み200μm)。このシートを直径60mmの円形状に形成することで天板として使用した。
熱収縮性フィルム…ポリ乳酸系重合体からなる幅方向に熱収縮性を有するフィルム(三菱樹脂(株)製、商品名:エコロージュ、厚み55μm)。縦×幅=35mm×213mm。
上記熱収縮性フィルムの上端縁から下端縁にかけて、表1に示す縦長さの貫通孔及び非貫通部からなるミシン目(但し、段部領域と他の領域に於いて貫通孔及び非貫通部は異なる)を2本(2本のミシン目間の距離8mm)縦方向に且つ直線状に形成した。それぞれのミシン目は、回転刃を用い、スリット状の貫通孔を形成した。
この熱収縮性フィルムを、幅方向が周方向となるように筒状に丸め、その両側端部を接着することにより、筒状体を作製した。
次に、予備成形型の天面に天板を置き、予備成形型の胴部に上記筒状体を外嵌し、約140℃の熱風を吹き付けて筒状体を予備成形し、筒状体の上部を天板の上面周囲に折り曲げて筒状フィルムを形成した。この筒状フィルムの折り曲げ上部のうち、2本のミシン目で挟まれた領域を除いて、天板に熱溶着することにより、天板付きキャップシールを作製した。同様にして天板付きキャップシールを計3個作製し、以下の試験を行った。
尚、この樽型容器の口部の形状は、概ね図3に示すような形状であり、口部の外周壁の直径57mm、膨出部の直径63mmのものである。
評価「○○」:段部領域のミシン目は、他の領域のミシン目と同様に良好である。
評価「○」:段部領域のミシン目の貫通孔は、他の領域のミシン目の貫通孔よりも僅かに拡がっている。
評価「△」:段部領域のミシン目の貫通孔は拡がっていることが判るが、上下に隣合う貫通孔は繋がっていない。
評価「×」:段部領域のミシン目の上下に隣合う貫通孔が繋がり、貫通孔の肥大化が生じていた。
結果「○」:2本のミシン目に沿って筒状フィルムを帯状に切り取り、筒状フィルムの上端縁から下端縁まで分断することができた。
結果「△」:3個の試験サンプルのうち1個は、段部領域に於けるミシン目で切り取り線がミシン目から逸れ、筒状フィルムの下端縁に至るまで分断できなかった。
結果「×」:全てのサンプルに於いて、段部領域に於けるミシン目で切り取り線がミシン目から逸れ、筒状フィルムの下端縁に至るまで分断できなかった。
貫通孔の縦長さ及び非貫通部の縦長さを表1に示すように形成したこと以外は、実施例1と同様にして天板付きキャップシールを作製し、樽型容器の口部に装着した。実施例2、参考例1乃至4及び比較例1、2のそれぞれの天板付きキャップシールについて、同様の試験を行った。その結果を表2に示す。
Claims (1)
- 外周壁に段部が形成された筒状の口部を有する樽型容器の該口部に装着される天板付きキャップシールであって、
天板と、天板の周縁から下方側へ延び、且つ周方向に熱収縮性を有する筒状フィルムと、筒状フィルムの縦方向に貫通孔と非貫通部とが交互に連続的に形成されてなるミシン目と、を備え、天板を口部の上面に載せ且つ筒状フィルムを段部を含む外周壁に外嵌した状態で筒状フィルムを熱収縮させることにより、樽型容器の口部に装着される天板付きキャップシールに於いて、
天板及び筒状フィルムが、ポリ乳酸系重合体から形成され、
筒状フィルムのミシン目のうち段部に対面する領域に於けるミシン目は、その貫通孔の縦長さが0.5mm〜1.0mmに形成され且つ非貫通部の縦長さが0.7mm〜2.0mmに形成されていると共に、その貫通孔の縦長さが非貫通部の縦長さよりも短く、
段部に対面する領域以外の領域に於けるミシン目は、その貫通孔の縦長さが0.5mm〜1.5mmに形成され且つ非貫通部の縦長さが0.5mm〜1.0mmに形成されていると共に、その貫通孔の縦長さが非貫通部の縦長さ以上であり、
段部に対面する領域に於けるミシン目の貫通孔の縦長さと非貫通部の縦長さ、及び段部に対面する領域以外の領域に於けるミシン目の貫通孔の縦長さと非貫通部の縦長さが、下記の関係に形成されていることを特徴とする樽型容器用天板付きキャップシール。
各領域に於ける縦長さの関係:(段部に対面する領域に於けるミシン目の貫通孔の縦長さ/段部に対面する領域に於けるミシン目の非貫通部の縦長さ)≦(段部に対面する領域以外の領域に於けるミシン目の貫通孔の縦長さ/段部に対面する領域以外の領域に於けるミシン目の非貫通部の縦長さ)。
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