JP5703903B2

JP5703903B2 - 蓋材

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Publication number: JP5703903B2
Application number: JP2011077330A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　克伸; 克伸伊藤; 淳彦武田; 紘基阿久津
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: JP2012210962A

Description

本発明は、カップ形状の包装容器に対して用いられる蓋材に関し、特に、紙を基材とし、且つアルミニウムよりなる層を構成要素として含まない積層体からなり、デッドホールド性、電子レンジ適性及び廃棄適性に優れ、金属探知器により探知されない蓋材、及び該蓋材を用いた包装体に関する。

即席麺等の包装体は、その使用に際して、蓋材を一部開封し、湯戻しのために包装体に熱湯を注ぎ、蓋材を戻して再封する。したがって、該包装体に用いられる蓋材には、通常の蓋材に求められる内容物保護性等の機能に加えて、開封時に開封口を塞がないように湾曲形状を保持し、次いで再封時に開封以前の平滑形状に戻ってそれを保持することを可能にする、塑性変形性及び形状保持性すなわちデッドホールド性が要求される。

従来、これらの要求を満たす蓋材として、アルミニウム等の金属よりなる層を含む積層体が使用されてきた（特許文献１）。

しかしながら、アルミニウム等の金属よりなる層を含む蓋材は、金属探知器により探知されるため、該蓋材を使用した包装体には、誤混入した金属異物を検出するための金属探知器を適用できないという問題があった。また、金属箔を含む蓋材を用いた包装体を電子レンジで調理すると、金属箔の外周縁でスパークが生じ得るという問題があった。さらに、該蓋材は廃棄適性に劣り、使用済の蓋材を焼却処分する際には、焼却炉にアルミニウム等の金属が付着し、焼却炉の寿命を縮めるという問題があった。

特開２００１−２８７３１７号公報

本発明は、上記の問題点を解決し、層構成中にアルミニウム等の金属よりなる層を有しないため、電子レンジ適性に優れた、すなわち電子レンジでの調理に適用可能であり、廃棄適性に優れた、すなわち焼却時に金属廃棄物を出さず、さらに金属探知器により探知されず、且つ、デッドホールド性に優れた蓋材、及び該蓋材を用いた包装体を提供することを目的とする。

本発明者らは、種々研究の結果、少なくとも、紙層、第一の接着剤層、樹脂フィルム層、第二の接着剤層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなる蓋材であって、該紙層は、基紙の片面または両面にワックスを塗工または含浸させてなる加工紙、または、基紙の原料とワックスとを混合してから抄紙することによりワックスを内添させた加工紙、からなる層であり、該積層体は、アルミニウムよりなる層を有しないことを特徴とする蓋材が、上述の目的を達成することを見出した。

そして、本発明は、以下の点を特徴とする。
１．少なくとも、紙層、第一の接着剤層、樹脂フィルム層、第二の接着剤層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなる蓋材であって、該紙層は、基紙の片面または両面にワックスを塗工または含浸させてなる加工紙、または、基紙の原料とワックスとを混合してから抄紙することによりワックスを内添させた加工紙、からなる層であり、該積層体は、アルミニウムよりなる層を有しないことを特徴とする、上記蓋材。
２．前記ワックスが、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、スチレン系モノマーとその他のビニル系モノマーとの共重合体、シリコーン樹脂、及びこれらの混合物からなる群より選択されることを特徴とする、上記１に記載の蓋材。
３．前記ワックスが、加工紙１ｍ²あたり５〜１００ｇの量で塗工または含浸されているか、または内添されることを特徴とする、上記１または２に記載の蓋材。

本発明の蓋材は、例えば容器に湯を注ぐ際等に一部開封し、湾曲させた場合に、その湾曲開封した状態を保持することができ、さらに、蓋材を元の平滑状態に戻して再封した場合に、その平滑再封状態を保持することができ、すわなち、優れたデッドホールド性を示す。

また、本発明の蓋材を構成する積層体は、層構成中にアルミニウム箔等の金属箔を有しないため、電子レンジ適性及び廃棄適性に優れ、さらに金属探知器による異物混入検査の適用が可能である。

本発明の蓋材を構成する積層体の層構成について、その一例を示す概略的断面図である。

本発明について以下に詳しく説明する。
＜１＞本発明の蓋材を構成する積層体の層構成
図１は、本発明において用いられる積層体の層構成の一例を示す概略的断面図である。
本発明において、該積層体は、図１に示すように、紙層（１）、第一の接着剤層（２）、樹脂フィルム層（３）、第二の接着剤層（４）、シーラント層（５）の５層を基本の層構成とし、ここで該紙層（１）は、基紙の片面または両面にワックスを塗工または含浸させてなる加工紙、または、基紙の原料とワックスとを混合してから抄紙することによりワックスを内添させた加工紙、からなる層である。

また、必要に応じて、紙層の第一の接着剤層と隣接していない側の表面に、場合により印刷層を設け、ポリプロピレンフィルム等の任意の表面保護層を設けてもよい。
また、第一の接着剤層（２）と樹脂フィルム層（３）または樹脂フィルム層（３）と第二の接着剤層（４）との間に、遮光性を担う層、またはポリエチレン樹脂からなる層であって蓋材と容器との密着を補強するクッション層、等を設けてもよい。

以下、本発明において使用する樹脂名は、業界において慣用されるものを用いる。

＜２＞紙層
本発明の蓋材を構成する紙層は、基紙の片面または両面にワックスを塗工または含浸させてなる加工紙、または、基紙の原料とワックスとを混合してから抄紙することによりワックスを内添させた加工紙、からなる層である。

上記紙層を構成する基紙は、ワックスを塗工または含浸させる基材となると共に、蓋材に剛性を与える紙である。所望の剛性及び使用するワックスの含浸性等に応じて任意の紙を使用することができ、例えば上質紙、模造紙、アート紙、コート紙、純白ロール紙、特殊両更クラフト紙、晒クラフト紙等のほか、耐水性を高めたラベル用紙、コップ原紙等を使用することができる。使用される紙の厚さとしては、米坪量で５０〜２００ｇ／ｍ²の
範囲であり、より好ましくは７０〜１２０ｇ／ｍ²である。米坪量が５０ｇ／ｍ²未満では厚みが薄すぎて蓋材の剛性が不足し、良好なデッドホールド性が得られない。一方、米坪量が２００ｇ／ｍ²を超える場合は、蓋材の剛性が高くなり過ぎて、開封時の蓋材の好ましい湾曲カール形状の保持が阻害され得る。

また、基紙に塗工若しくは含浸されるかまたは基紙の原料と混合されるワックスは、常温（２３℃）で固体であって加熱により低粘度な液体となる任意のワックスを使用することができ、例えばカルナウバワックス等の植物系ワックス、みつろう等の動物系ワックス、モンタンワックス等の鉱物系ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス、シリコーン樹脂、スチレン系モノマーとその他のビニル系モノマーとの共重合体等の合成ワックス、及びこれらの誘導体である各種変性ワックス、例えば酸化ワックス、ポリエチレン等の相溶性の良い合成樹脂をブレンドした配合ワックス等が挙げられる。これらのワックスは、単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。特に好ましくは、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、スチレン系モノマーとその他のビニル系モノマーとの共重合体、シリコーン樹脂、及びこれらの混合物からなる群より選択されるワックスである。これらのワックスは、基紙に塗工若しくは含浸または内添することにより、デッドホールド性の発現に好適な粘弾性を示す。

本発明においてシリコーン樹脂としては、蓋材の用途や使用する紙の性質等に応じて、一般的に知られている常温固形の任意のシリコーン樹脂を使用することができ、例えば、アルキルメチルポリシロキサン、アルキルジメチコンワックス、ステアロキシジメチコン、ベヘノキシジメチコン、ステアリルジメチコン、セテアリルジメチコン、セチルジメチコン、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。

また、スチレン系モノマーとその他のビニル系モノマーとの共重合体としては、スチレン−アクリル酸系共重合体、スチレン−マレイン酸系共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル系共重合体、スチレン−マレイン酸−マレイン酸エステル系共重合体等が挙げられるが、これらに限定されない。

上記ワックスは、さらに必要ならば、可塑剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、染料、顔料、着色剤、無機充填剤、難燃剤、滑剤、強化材、加工助剤、スリップ剤、粘着防止剤及び剥離剤からなる群から選択される任意の添加剤の１種ないし２種以上を、デッドホールド性に影響を与えない範囲の量で含んでもよい。
本発明において好適に使用されるワックスとしては、例えば日本精蝋（株）製のパラフィンワックス−１１５等が挙げられる。

本発明の紙層が、基紙の片面または両面にワックスを塗工または含浸させてなる加工紙からなる場合、その製造は、基紙の片面または両面に、加熱溶融して塗工に好適な粘度の液体にしたワックスを、任意の塗工または含浸手段により、１回あるいは複数回塗工または含浸させることにより行われる。塗工・含浸後、ワックスの固化時の収縮に起因する歪みの発生を防ぐために、恒温槽によるエージングを行ってもよい。

ワックスは、溶融ワックスと水とをエマルジョン化したワックスエマルジョンの状態で、基紙表面に塗工または含浸させてもよい。また、紙製造工程途中の湿潤状態の基紙に、ワックスエマルジョンをスプレー又は含浸させてもよい。これらの場合はいずれも、さらなる乾燥工程が必要となる。ワックスをワックスエマルジョンの状態で用いることにより、塗工・含浸操作が容易になり、平滑で美麗な塗膜が得られ易い。

ワックスの塗工量は、紙１ｍ²あたり合計５〜１００ｇ、好ましくは１０〜３０ｇである。塗工量が５ｇ／ｍ²より少ないと、紙が元の状態に戻ろうとするのを抑えることができず、十分なデッドホールド性が得られない。一方、１００ｇ／ｍ²より多いと、製造及び加工が困難となり、またコスト高となるため好ましくない。

塗工・含浸手段としては、例えば、サイズプレスロールコーターやグラビアロールコーター等を用いるロールコーティング、スプレーコーティング、ディッピング、刷毛によるコーティング等が挙げられるがこれらに限定されない。

また別の態様において、紙層が、基紙の原料とワックスとを混合してから抄紙することによりワックスを内添させた加工紙からなる場合、その製造は、パルプ原料に溶融ワックスを混合して紙を抄造する任意の内添抄紙方法により行うことができる。

ワックスの添加量は、抄紙された加工紙１ｍ²あたりに、５〜１００ｇ、好ましくは１０〜３０ｇのワックスが内添される量である。ワックス内添量が５ｇ／ｍ²より少ないと、紙が元の状態に戻ろうとするのを抑えることができず、十分なデッドホールド性が得られない。一方、１００ｇ／ｍ²より多いと、製造及び加工が困難となり、またコスト高となるため好ましくない。

紙層の厚さとしては、５５〜３００ｇ／ｍ²、好ましくは８０〜１５０ｇ／ｍ²である。５５ｇ／ｍ²より薄いと、良好なデッドホールド性が得られない。また３００ｇ／ｍ²より厚いと、その後の加工が困難となり好ましくない。

＜３＞第一の接着剤層
本発明の蓋材を構成する積層体において、紙層と樹脂フィルム層とが、第一の接着剤層を介して積層される。この積層は任意の方法により行うことができるが、接着強度を高めるために、好適には、ドライラミネート方法により行われる。

第一の接着剤層を形成するドライラミネート用接着剤としては、一般に食品包装に使用されている任意のドライラミネート用接着剤を使用することができる。具体的には、ポリウレタン系接着剤、アクリル系、イソシアネート系等の接着剤を使用することができる。本発明において好適に使用される接着剤としては、例えば、三井化学（株）製のタケラック、タケネート、東洋モートン（株）製トモフレックス、大日精化工業（株）製セイカボンド、DICグラフィックス（株）製ディックドライ、ロックペイント（株）製ロックボンドＪ、アドロック等が挙げられる。

ドライラミネート用接着剤の塗工は、任意の塗工手段、例えばサイズプレスロールコーターやグラビアロールコーター等を用いるロールコーティング、スプレーコーティング、刷毛によるコーティング等の塗工手段により行うことができる。

第一の接着剤層の厚さとしては、０.５〜１０ｇ／ｍ²（乾燥時）、より好ましくは１〜５ｇ／ｍ²（乾燥時）である。これより薄いと十分な接着強度が得られず、また厚すぎると残留溶剤の懸念がある。

＜４＞樹脂フィルム層
本発明の蓋材を構成する樹脂フィルム層は、蓋材に強度を与えたり、各種のバリア性を付与したりするために積層される樹脂フィルムからなる層である。

樹脂フィルムとしては、蓋材の用途に応じて任意の機能性フィルムを使用することができる。このようなフィルムとしては、延伸または無延伸の、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、ポリアミド（ＰＡ）フィルム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）フィルム、ポリエチレン（ＰＥ）フィルム、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、ポリスチレン（ＰＳ）フィルム、普通セロファン（ＰＴ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）フィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物からなるフィルム等が挙げられる。また、蓋材の水蒸気バリア性及び酸素ガスバリア性を向上させるために、前述のフィルム表面に、無機酸化物（酸化珪素、酸化アルミニウム等）を蒸着で設けた蒸着フィルムを使用することもできる。

上記樹脂フィルム層は、ドライラミネート、サンドイッチラミネートまたは押出ラミネート等のラミネート法により２枚以上の樹脂フィルムを積層した多層樹脂フィルムからなってもよい。
樹脂フィルム層の厚さとしては、５〜５０μｍ、より好ましくは６〜２０μｍである。樹脂フィルム層が厚すぎると、積層体のデッドホールド性が損なわれる。

＜５＞第二の接着剤層
本発明の蓋材を構成する積層体において、樹脂フィルム層とシーラント層とが、第二の接着剤層を介して積層される。この積層は、樹脂フィルム層の貼合面上に第二の接着剤層としてアンカーコート剤を塗工し、その上に、シーラント層を形成する樹脂を押出コーティングすることにより行われる。あるいは、一方の貼合面上に、第二の接着剤層としてドライラミネート用接着剤を塗工し、その上に、もう一方の貼合面を重ね合せてドライラミネートすることにより行ってもよい。塗工手段としては、サイズプレスロールコーターやグラビアロールコーター等を用いるロールコーティング、スプレーコーティング、刷毛によるコーティング等の任意の手段を用いることができる。

第二の接着剤層を形成するアンカーコート剤としては、ポリエチレンイミン系、ポリブタジエン系、有機チタン系、またはイソシアネート系の任意の既知のアンカーコート剤を使用することができる。また、第二の接着剤層を形成するドライラミネート用接着剤としては、ウレタン系接着剤を好適に使用することができる。

第二の接着剤層の厚さとしては、アンカーコート剤を用いるときは、０.００１〜０.５ｇ／ｍ²（乾燥時）、より好ましくは０.０１〜０.３ｇ／ｍ²（乾燥時）であり、ドライラミネート用接着剤を用いるときは、０.５〜１０ｇ／ｍ²（乾燥時）、より好ましくは１.０〜５.０ｇ／ｍ²（乾燥時）である。これより薄いと十分な接着強度が得られず、また厚すぎても、かかったコストに見合う効果は得られない。

＜６＞シーラント層
本発明の蓋材を構成する積層体において、シーラント層は、蓋材として使用する際に最内層を形成する層である。

本発明において、シーラント層は、例えば、ヒートシール性に優れる直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）等のポリオレフィン樹脂、またはエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン−メタアクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）等のエチレン共重合体樹脂からなる層である。低温シール性及びイージーピール性を向上させるために、これらの樹脂中に、ポリスチレン、ポリブテン等の不相溶性樹脂を任意の量で混合してもよい。

シーラント層を形成するには、上記樹脂フィルム層の貼合面上に塗工されたアンカーコート剤からなる第二の接着剤層上に、シーラント層を構成する樹脂を溶融押出コーティングすることにより行われる。または、上記のシーラント層を構成する樹脂からなるシーラントフィルムを用いて、ドライラミネート用接着剤からなる第二の接着剤層を介して、樹脂フィルム層とドライラミネートしてもよい。

シーラント層の厚さとしては、１０〜１００μｍ、好ましくは３０〜５０μｍである。これより薄いと十分な接着強度が得られず、また厚すぎても、かかったコストに見合う効果は得られない。

＜７＞蓋材
本発明の蓋材は、カップ形状の包装容器、特に食品の包装容器、特にカップラーメンやカップ焼きそば等のインスタント食品、菓子、ゼリー等の内容物を密封するための包装容器の蓋材として好適に使用することができる。また、アルミニウムよりなる層を有しないので、電子レンジを用いて調理する即席食品の包装容器にも適用可能である。

本発明の蓋材を包装容器に適用して、内容物を充填した包装体を製造するには、熱可塑性樹脂層を最表層に有する包装容器の開口部に、本発明の蓋材を、そのシーラント層の面が接するように重ね合せ、ヒートシールすることによって行うことができる。

次に本発明について、実施例を挙げて具体的に説明する。

［実施例１］
米坪量が５２.３ｇ／ｍ²の上質紙（日本製紙（株）製）の両面に、加熱溶融したパラフィンワックス（日本精蝋（株）製、パラフィンワックス−１１５）を片面につき塗工量１０ｇ／ｍ²で塗工し、冷却して加工紙を製造した。

次いで、得られた加工紙の一方の面上に、２液硬化型のポリウレタン系接着剤（三井化学（株）製、主剤：タケラックA969／硬化剤：タケネートA5、固形分２.５ｇ／ｍ²）を塗工し、その上にＰＥＴフィルム（東洋紡（株）製、厚さ１２μｍ）をドライラミネートした。

次いで、得られた積層フィルムのＰＥＴフィルムの面上に、ポリエチレンイミン系アンカーコート剤（（株）日本触媒性エポミン^(R)Ｐ１０００）を塗工量０.１ｇ／ｍ²（乾燥時）で塗工し、その上に、ポリエチレン樹脂（ジェイフィルム（株）製ＳＭＸＹ０３）を溶融押出コーティング法によりコーティングしてシーラント層を設け、本発明の蓋材を構成する積層体を製造した。

得られた積層体を、直径１００ｍｍの円形で、外周の一部につまみ片を設けた形状に打ち抜き、本発明の蓋材を得た。これを、最表層に低密度ポリエチレン樹脂層（厚さ２０μｍ）を有する紙カップのフランジに、リングシーラーで、１６０℃、０.７秒間、圧力２.８ｋｇｆ／ｃｍ²でヒートシールした。得られた包装体は、良好な密封性を有していた。また、つまみ片を容器フランジに対して角度１３５°で引っ張って蓋の半分を開封したところ、本発明の蓋材は湾曲開封形状を保持し、容器フランジ上の開封点（つまみ片があった位置）から開封方向に水平距離で３０ｍｍの位置まで、蓋材と容器フランジとは接触していなかった。さらに、蓋材を元に戻して再封したところ、該蓋材は、平滑状態で開口部を再封したまま保持された。すなわち、本発明の蓋材は、良好なデッドホールド性を示した。

［実施例２］
ワックスの塗工量を片面につき２.５ｇ／ｍ²とした以外は、実施例１と同様にして、本発明の蓋材及びそれを用いた包装体を製造した。得られた包装体は、良好な密封性を有していた。また、つまみ片を容器フランジに対して角度１３５°で引っ張って蓋の半分を開封したところ、本発明の蓋材は湾曲開封形状を保持し、開封点から開封方向に水平距離で２０ｍｍの位置まで、蓋材と容器フランジとは接触していなかった。さらに、蓋材を元に戻して再封したところ、再封平滑状態を保持し、良好なデッドホールド性を示した。

［実施例３］
ワックスの塗工量を片面につき２０ｇ／ｍ²とした以外は、実施例１と同様にして、本発明の蓋材及びそれを用いた包装体を製造した。得られた包装体は、良好な密封性を有していた。また、つまみ片を容器フランジに対して角度１３５°で引っ張って蓋の半分を開封したところ、本発明の蓋材は湾曲開封形状を保持し、開封点から開封方向に水平距離で３０ｍｍの位置まで、蓋材と容器フランジとは接触していなかった。さらに、蓋材を元に戻して再封したところ、再封平滑状態を保持し、良好なデッドホールド性を示した。

［実施例４］
米坪量８１.４ｇ／ｍ²の上質紙（日本製紙（株）製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、本発明の蓋材及びそれを用いた包装体を製造した。得られた包装体は、良好な密封性を有していた。また、つまみ片を容器フランジに対して角度１３５°で引っ張って蓋の半分を開封したところ、本発明の蓋材は湾曲開封形状を保持し、開封点から開封方向に水平距離で３０ｍｍの位置まで、蓋材と容器フランジとは接触していなかった。さらに、蓋材を元に戻して再封したところ、再封平滑状態を保持し、良好なデッドホールド性を示した。

［比較例１］
米坪量が５２.３ｇ／ｍ²の上質紙（日本製紙（株）製）のいずれの面にもワックスコーティングをしなかった以外は、実施例１と同様にして、蓋材及びそれを用いた包装体を製造した。得られた包装体の蓋を半分開封したところ、デッドホールド性は発現せず、開封点（０ｍｍ）の位置で、蓋材と容器フランジとが接触し、蓋材が開口部を塞いだ。

本発明に係る蓋材は、上記のような特徴を有するので、蓋材を大きく開封して、容器内に粉末スープや具材などを投入する必要のある即席食品のカップ容器に装着する蓋材として好適に適用可能となる。また、アルミニウムよりなる層を備えていないので、電子レンジを用いて調理する即席食品にも適用可能な蓋材となる。

１．紙層
２．第一の接着剤層
３．樹脂フィルム層
４．第二の接着剤層
５．シーラント層

Claims

少なくとも、紙層、第一の接着剤層、樹脂フィルム層、第二の接着剤層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなり、カップ形状の包装容器に対して用いられるデッドホールド機能付き蓋材であって、
該紙層は、基紙の片面または両面に２０〜１００ｇ／ｍ ² のワックスを塗工または含浸させてなる加工紙、または、基紙の原料とワックスとを混合してから抄紙することにより２０〜１００ｇ／ｍ ² のワックスを内添させた加工紙、からなる層であり、これにより、開封時に開封口を塞がないように湾曲形状を保持し、再封時に開封以前の平滑形状に戻ってそれを保持することを可能にするデッドホールド性が上記蓋材に付与され、
該積層体は、アルミニウムよりなる層を有しないことを特徴とする、上記デッドホールド機能付き蓋材。
前記ワックスが、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、スチレン系モノマーとその他のビニル系モノマーとの共重合体、シリコーン樹脂、及びこれらの混合物からなる群より選択されることを特徴とする、請求項１に記載のデッドホールド機能付き蓋材。
前記紙層が、厚さ５０〜２００ｇ／ｍ ² の基紙の片面または両面に、２０〜１００ｇ／ｍ ² のワックスを塗工または含浸させてなる加工紙、または、基紙の原料とワックスとを混合してから抄紙することにより、２０〜１００ｇ／ｍ ² のワックスを内添させた厚さ７０〜３００ｇ／ｍ ² の加工紙、からなる層であることを特徴とする、請求項１または２に記載の蓋材。