JP5848122B2 - 内容物付着防止蓋材のヒートシール方法 - Google Patents

Description

本発明は、主として食品類の包装用容器に適用される蓋材のヒートシール方法、更に具体的にはヨーグルト、ゼリー、プリン、ジャム、カフェラッテ等の包装用のカップ状容器に対して、内面側に疎水性無機微粒子層による内容物付着防止層を備えた蓋材をヒートシールする方法に関する。

この種のカップ状容器に用いられるヒートシール蓋材は、一般に紙と金属蒸着フィルムとの積層からなる基材層のフィルム面にヒートシール層、即ち熱封緘層を設けたものとなされ、あるいは基材フィルムとアルミニウム箔との積層からなる基材層のアルミ箔面側に、必要に応じて中間樹脂層を介して熱封緘層を設けたものとなされている。そして、該蓋材をヨーグルト等の被包装物を充填したポリエチレン製、ポリスチレン製あるいは紙／ポリエチレン製等のカップ状の容器本体の上面開口に被せて、周縁部を容器本体の上縁フランジ部上に熱融着することによって密封包装体を形成するものとなされている。

従って、かかる蓋材においては、良好なヒートシール性、密封性と、開封のための適当な易剥離性が求められるのと同時に、内容物の非付着性、即ち容器の内面側の蓋材裏面に内容物が付着するのを防止しうるものであることが望まれる。蓋材の裏面に内容物が付着すると、開封時に手指や衣服、あるいは周辺を汚すおそれがあると共に、内容物の棄損による無駄を生じ、あるいは付着物を剥がし取る手間がかかり、更には不潔感を催す等の不利益を生じるためである。

そこで、従来、内容物付着防止性能を備えた蓋材について種々の提案がなされてきた。なかでも、下記特許文献１に示す先行提案技術は、熱封緘層の外面に付着防止層として、極めて微細な疎水性シリカ等の疎水性酸化物微粒子による三次元網目状構造の多孔質層を形成するというものであり、内容物付着防止効果の点で優れた効果を奏し得ることから近時注目を浴びている。

しかしながら、上記先行提案技術は、ヒートシール部において微細な疎水性酸化物微粒子からなる付着防止層が、容器本体と蓋材の熱封緘層との間に介在する夾雑物となるため、ヒートシール性が阻害される危惧がある。この点、上記先行特許文献１の記載では、疎水性酸化物微粒子はヒートシール時に溶融軟化する熱封緘層の中に入り込み、埋没してしまうことから、ヒートシール性を阻害しないものとされている。しかし、このように疎水性酸化物微粒子を熱封緘層中に確実に埋め込むものとするためには、ヒートシール時に高い熱量や加圧力をかける必要がある。このため、低温シール性が阻害され安定したシールを得難いだけでなく、ヒートシール時に蓋材が熱圧シール盤から受けるいささか苛酷な熱影響により、熱封緘層中の特に低融点成分が付着防止層中に滲み込むことで、該付着防止層が元来保有する付着防止性能が損なわれるおそれがある。特に、ヒートシール部周辺、即ち容器のフランジ部近傍領域においては、疎水性酸化物微粒子を含む熱封緘層の一部が容器内方向に溶融流動して樹脂溜まりを作ってしまうことにより、該部分の内容物付着防止効果が他の部分に較べて相対的に著しく低下してしまうことが懸念される。

一方、従来からカップ状容器にシート状蓋材をヒートシールする場合の夾雑物シール性を高めるための技術として、下記特許文献２，３，４に示されるような提案が行われている。

特許文献２に示す先行提案技術は、押圧シール面に格子状の凹凸を形成した第１シール盤を用いて仮シール工程を実施したのち、続いてシール面にリング状凸部が設けられた第２シール盤を用いて本シール工程を実施するというものである。この先行提案技術は、第１次の仮シール工程で蓋材とフランジ部との間の夾雑物をシール面の格子状凹部に対応するヒートシールされない部分に一旦逃したのち、次いでリング状凸部を有する第２シール盤を用いて本シールを行うことにより、夾雑物が排除されたリング状の本シール部を形成するというものである。

また、特許文献３の先行提案技術は、上記文献２の技術とは逆に、環状凸部を備えた第１のシールヘッドを用いて行う第１シール工程によって夾雑物を上記環状凸部の周囲に押し出すようにしたのち、環状凸部の内外周縁部に凹凸部を備えた第２のシールヘッドを用いて第２シール工程を実施することにより、確実な密封性と易開封性を確保するというものである。

しかしながら、上記文献２，３の提案技術のいずれも、本発明が適用対象とするような疎水性無機微粒子群からなる付着防止層を有する蓋材のヒートシールのための夾雑物対策としては未だ不十分なものでしかなく、特に熱封緘層の融点が低く熱流動性が高い場合には、熱封緘層が流れてシール不良を起こす可能性が懸念され、好適に実用に供しうるものではなかった。

また、前記特許文献４に示される先行提案技術は、シール面に断面円弧状の凸部を形成したシール盤を用いて第１段階の仮シール工程を実施することにより、蓋材とフランジ部との間に介在する夾雑物をフランジの内外方向に追い出すようにしたのち、平坦なシール面を有するシール盤を用いて第２段階の本シールを行うことで、夾雑物の介在しない強固なシール部を形成するというものである。しかしながら、この先行提案技術によっても、本発明が適用対象とするような蓋材においては、ヒートシール時に疎水性無機微粒子を含んだ熱封緘層の樹脂が容器内方向に流動して樹脂溜まりを形成するおそれがあるため、フランジ部周辺の内容物付着防止効果が低下するおそれが強く、これも採用に適するものではなかった。

特許第４３４８４０１号公報 特開２０００−８５７０８号公報 特開２００２−３２１２８４号公報 特開平２−１０９８３５号公報

本発明は、従来技術における上記のような技術的背景に鑑み、特に、疎水性無機微粒子による多孔質の内容物付着防止層を有する蓋材を使用してヒートシールを行う場合にあっても、夾雑シール性に優れ、安定した良好なヒートシール性能を発現し、所要の封緘強度の確保と易開封性との好適な調和をはかりうると共に、好ましい低温シール性を保有し、ひいては付着防止層の熱影響による性能劣化を防止し、ヒートシール後も良好な内容物付着防止効果を保持しうる密封容器のヒートシール方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成する手段として、下記［１］〜［６］項に記載のヒートシール方法を提示する。
［１］基材層と熱封緘層とを有し、該熱封緘層の外面に疎水性無機微粒子を主成分として含む内容物付着防止層が設けられた蓋材をカップ型容器にヒートシールするに際し、
容器のフランジ部に対応する蓋材のシール部領域の幅方向の少なくとも一部を、実質的なシール圧をかけることなく前記熱封緘層の溶融開始温度以上の温度に加熱して、該熱封緘層の溶融成分が前記付着防止層の疎水性無機微粒子間の空隙に入り込んだ樹脂含浸部を形成する予備加熱工程と、
次いで、上記含浸部を含む蓋材のシール部領域を、所定のシール圧とシール温度をかけて熱圧する本シール工程との２段階工程でヒートシールを行うことを特徴とする内容物付着防止蓋材のヒートシール方法。

［２］前記予備加熱工程は、加熱温度を前記熱封緘層の溶融開始温度より２０℃以上高い温度に設定して行う前項［１］に記載の内容物付着防止蓋材のヒートシール方法。

［３］前記予備加熱工程は、における加圧力を本シール工程のシール圧の１／１０以下に設定して行う前項［１］または前項［２］に記載の内容物付着防止蓋材のヒートシール方法。

［４］前記予備加熱工程を、加熱温度１２０〜２２０℃、加圧力０．１〜０．３５ＭＰa、時間０．５〜１．５秒の条件で行う前項［１］〜［３］のいずれか１項に記載の内容物付着防止蓋材のヒートシール方法。

［５］前記予備加熱工程における予備加熱盤の蓋材に当接する加熱幅が、本シール工程のシール盤の蓋材に当接する加熱シール幅より狭いものとなされる前項［１］〜［４］のいずれか１項に記載の内容物付着防止蓋材のヒートシール方法。

［６］蓋材における前記付着防止層の疎水性無機微粒子が、疎水性シリカである前項［１］〜［５］のいずれか１項に記載の内容物付着防止蓋材のヒートシール方法。

本発明による前記［１］項に記載のヒートシール方法においては、本シール工程の前に行う予備加熱工程により、蓋材のシール部領域内の、付着防止層を形成している疎水性無機微粒子による多孔質層の空隙内に熱封緘層の構成成分が溶融して入り込み、該空隙を埋めて樹脂含浸部を形成する。また、この予備加熱工程は、実質的なシール圧を加えることなく行われるので、多くの空隙を有する多孔質の付着防止層が圧潰されることなく、多孔質構造を維持したまま行われるので、その空隙内に熱封緘層からの溶融成分が毛細管現象に似た現象で容易に隈なく入り込んで空隙を埋める。従って、ヒートシールに際し夾雑物をシール部から流動除去させる前記従来のシール方法や、加熱加圧によって熱封緘層内に埋め込むものとする前記従来のシール方法に較べ、より確実に付着防止層内にその多孔質構造を埋める態様で熱封緘層の樹脂成分を取り込むことができる。ひいては、上記樹脂含浸部においては、疎水性無機微粒子が恰も熱封緘層中に埋め込まれたのと略同等の混在状態を呈するものとなり、本来熱封緘層上に存在してヒートシールの妨げとなる多孔質の付着防止層がヒートシール性を大きく阻害する夾雑物となることがない。その結果、次工程で行う本シール工程において、格別高い熱量や圧力を加えることなく、上記樹脂含浸部を含むシール部領域を容器側のフランジ部に対して必要かつ十分なシール強度でヒートシールすることができる。かつまた、部分的に濃度や厚さにバラツキを有することの多い付着防止層の夾雑にかかわらず、全周に亘ってほぼ均等なシール強度を実現しやすいことも相俟って、開封時に適当な力で比較的容易に開封可能とする適度の易開封性も容易に確保できる。

しかも、この所要のシール強度を得るために、本シール工程において徒らにヒートシール温度や加圧力を上げる必要もないので、付着防止層を有しない蓋材のときとほぼ同等程度の、比較的低い温度と圧力でヒートシールすることが可能になる。つまり、好ましい低温シール性を保有しうる。

このことはまた、本シール工程時に加熱シール盤から蓋材に対して高温の軸射熱や伝導熱による苛酷な熱影響を及ぼすことがなくなるので、内容物付着防止層のヒートシール熱による性能劣化現象の発生を抑制しうる。

また、本シール工程時に付着防止層の疎水性無機微粒子を取り込んだ熱封緘層が、高温高圧影響でフランジ部の内側方向、即ち容器内方向へ流動する事態を生じるおそれもないので、容器内におけるフランジ部と蓋材との境界部位近傍に付着防止性を喪失した樹脂溜まりが形成されるのも防止しうる。

従って、上記のような苛酷な熱影響による付着防止層の性能劣化、およびヒートシール部近傍領域での樹脂溜まりの発生による付着防止性能劣化をいずれも防止でき、ひいてはヒートシール後においても蓋材が本来有する内容物付着防止効果を毀損することなく良好に維持しうる。

また、前記［２］項に記載のように、予備加熱工程を熱封緘層の溶融開始温度より５０℃以上高い温度に設定して行うことにより、極めて短時間の熱処理でシール部領域の付着防止層内に熱封緘層成分が十分に入り込んだ良好な樹脂含浸部を形成することができる。

また、前記［３］項に記載のように、予備加熱工程を、本シール工程時のシール圧の１／１０以下の加圧力で行うことにより、前記［２］項の温度条件によることとも相俟って愈々短時間処理で良好な樹脂含浸部の形成が可能となる。

また、前記［４］項に記載のような加熱温度と加圧力と処理時間との組合せのもとに予備加熱工程を行うことにより、熱封緘層が一般的なホットメルトタイプあるいはラッカータイプのいずれのタイプの熱溶着剤で構成された蓋材による場合であっても、予備加熱工程によって確実に樹脂含浸部を形成することができる。

また、前記［５］項に記載のように、予備加熱工程時の加熱幅を本シール工程時の加熱シール幅より狭いものとすることにより、予備加熱される範囲が本シールのシール幅範囲内に収まり、本シール時の熱影響による付着防止層の性能劣化をより確実に防ぐ効果を奏することができると共に、シール強度と易剥離性が適度に調和した、樹脂溜まりの発生のおそれのない良好なヒートシールを行うことができる。

更に、前記［６］項に記載のように付着防止層を形成する疎水性無機微粒子に疎水性シリカを用いた蓋材を対象物とする場合にあっては、疎水性シリカ微粒子層のもつ固有の優れた内容物付着防止性能を良好に維持しながら、前述のような諸効果を享受することができる。

本発明のヒートシール方法の実施に用いられるシール装置の概要を示す断面図である。 本発明が適用される蓋材の積層構成の一例を示す断面図である。 本発明の予備加熱工程時におけるシール装置の要部の模式断面図である。 本発明による本シール工程時におけるシール装置の要部の模式断面図である。

本発明の適用対象とする密封容器は、ヨーグルト、ジャム、ゼリー等の主として粘稠質の流動性食品類やコーヒー飲料等の液体飲料等の密封包装に用いられるものであり、図１に示すようなカップ状の容器（１０）と、これにヒートシールされるシート状蓋材（２０）との組合せからなる。

（容器）
容器（１０）は、蓋材（２０）に対してヒートシール適性を有するものであればその材質、材料の種類を問わないが、一般的には、板紙を基材としてその両面にポリエチレン等の熱可塑性樹脂層をコートした積層材料を用いて、胴部（１１）周壁にテーパーを有するカップ状に形成されたものであり、上端開口縁に蓋材（２０）がヒートシールされるフランジ部（１２）を有する。

その他、容器（１０）としては、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成樹脂製の成形カップが用いられることも多い。

（蓋材）
一方、蓋材（２０）は、本発明においては特に、図２に示すようにヒートシール用の熱封緘層（２５）に隣接してその外面、即ち容器の内部側の表面に、別途疎水性無機微粒子を主成分として含む多孔質の内容物付着防止層（２６）が積層形成された蓋材を適用対象とする。かかる内容物付着防止層（２６）を有しない蓋材の場合には、本発明が解決すべき技術的課題を生じるおそれが少ないからである。

本発明が適用対象とする上記蓋材（２０）の具体的構成について更に詳しく説明すれば次のとおりである。

蓋材（２０）は、例えば図２に示すように樹脂フィルム層（２２）と金属箔層（２３）との積層からなる基材層（２１）と、該基材層（２１）の金属箔（２３）側の外面、即ち施蓋使用時に容器（１０）の内部に向く側の面に中間樹脂層（２４）を介して熱封緘層（２５）が設けられ、更に該熱封緘層（２５）の外面に、付加的に内容物付着防止層（２６）が積層形成されたものである。

ここに、本発明の技術課題を生じさせる内容物付着防止層（２６）の構成材料は、疎水性シリカを最も好ましい代表例とする疎水性無機微粒子を主成分として含むものである。疎水性無機微粒子は、蓋材の内容物付着防止性能の支配的役割を担うものであり、２０ｍＮ／ｍ以上の表面エネルギーを有する疎水性物質からなるものであればその材料は特に限定されない。具体的に例示すれば、疎水性のシリカ、アルミナ、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、ケイ酸カルシウム等の疎水性無機微粒子を挙げることができる。なかでも、撥水性能、コスト、超微粒子材料としての市場からの入手のし易さ等の観点から、疎水性シリカやアルミナの使用が好適である。疎水性シリカは、乾式法シリカ及び湿式法シリカのいずれでも好適に用いることができる。疎水性無機微粒子の平均粒径は１〜５，０００ｎｍの範囲のものが用いられる。平均粒径１ｎｍ未満の超微粒子は市場からの入手が困難であり、また平均粒径５，０００ｎｍを超えるものでは、ヒートシール性を阻害するおそれがあると共に、付着防止効果が低下するためである。好ましい平均粒径は３〜１，０００ｎｍ、特に好ましくは３〜５００ｎｍの範囲である。

また、付着防止層（２６）は、上記のような疎水性無機微粒子を主成分として、それに熱可塑性樹脂微粒子を５０重量％未満、好ましくは３０重量％以下の割合で配合した混合組成物をもって構成したものでも良い。かかる樹脂微粒子の好適例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−不飽和エステル共重合体等のオレフィン系樹脂の平均粒径１〜５，０００ｎｍ、好ましくは５０〜１，０００ｎｍの微粒子を挙げることができる。

また、蓋材（２０）の熱封緘層（２５）を構成する樹脂組成物の具体的な組成は特に限定されるものではないが、接着性樹脂成分として、例えば酸変性ポリオレフィレン樹脂、エチレン-不飽和エステル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂等を含むホットメルトタイプあるいはラッカータイプの樹脂組成物が使用可能である。最も一般的で好ましい樹脂組成物としては、エチレン−不飽和エステル共重合体やアクリル系樹脂を接着性樹脂成分として含み、更にワックス、および粘着付与剤を含有し、必要に応じて更にブロッキング防止剤や酸化防止剤等の添加剤を任意成分として含むホットメルトタイプあるいはラッカータイプの樹脂組成物である。

なお、蓋材（２０）におけるその他の構成材料中、樹脂フィルム層（２２）は、包装容器の表側に配置されるもので、その材料としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、セルロースアセテート、セロハンなどの単層または複合フィルム、あるいはこれらのフィルムを紙などにラミネートしたものなどが用いられる。樹脂フィルム層（２２）は通常適宜印刷（２７）が施されて意匠性が付与される。

金属箔層（２３）は、ガスバリヤ性、遮光性などを付与するものであり、多くはアルミニウム箔が用いられる。特にヨーグルトの容器用の蓋材にあっては、遮光性、軽量性を満足するものとして厚さ５〜５０μｍ程度のアルミニウム箔が好適に用いられる。また、樹脂フィルム層（２２）との積層接着には一般的な接着剤が用いられる。

中間樹脂層（２４）は、基材層（２１）と熱封緘層（２５）との間に介在して、蓋材に所定の剛性やヒートシール時のクッション性を付与するものであり、適宜必要に応じて設けられる。一般的には厚さ５〜４０μｍのポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン（メタ）アクリル酸エステル共重合体等のオレフィン樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル等が用いられる。

（ヒートシール方法）
さて、本発明の主旨とするヒートシール方法は、上記のような容器（１０）にヨーグルト等の内容物を充填したのち、その上面開口に被せられる蓋材（２０）の周縁部を容器（１０）のフランジ部（１２）にヒートシールするものである。このヒートシールに用いるヒートシール装置は、図１に示すようにカップ状容器（１０）のフランジ部（１２）を下側から支承する下型治具（１）と、前記容器（１０）の上面開口に被せられた蓋材（２０）の周縁部を前記フランジ部（１２）上において上面側から押圧加熱するヒートシール盤（２）を備える。

ここに、本発明のヒートシール方法は、上記のようなヒートシール装置を用いて行う下記の予備加熱工程と本シール工程との２段階の工程の組合せからなることを特徴とする。

これらの予備加熱工程と次工程の本シール工程は、連続して行っても良いし、独立した別工程として行っても良いが、予備加熱時の熱を多少なりとも冷ました状態で本シールに移るものとすることにより、熱による付着防止性能の劣化を一層確実に防ぐ事ができるという点で、独立させる事が好ましい。

（予備加熱工程）
上記の予備加熱工程は、容器（１０）のフランジ部（１２）に対応する蓋材（２０）のシール部領域の幅方向の少なくとも一部を、実質的なシール圧をかけることなく前記熱封緘層（２５）の溶融開始温度以上の温度に加熱して、該熱封緘層の溶融成分が前記付着防止層の疎水性無機微粒子間の空隙に入り込んだ樹脂含浸部（２６ａ）（図３参照）を形成するものである。

予備加熱工程における加熱手段は、特に限定されるものではないが、図３に示すように前記のシール装置に準じた下型治具（１Ａ）と予熱用加熱盤（２Ａ）とを用い、下型治具（１Ａ）上に保持した容器（１０）のフランジ部（１２）上において、蓋材（２０）の周縁部のシール部領域を予備加熱盤（２Ａ）の予熱用環状加熱面（３）で軽く押さえながら加熱するのが好ましい。また、このときの予備加熱幅（Ｗ_１）、即ち蓋材（２０）に当接する上記環状加熱面（３）の幅は、次工程である本シール工程でのシール幅（Ｗ_２）（図４参照）より１０〜５０％程度狭いものとすると共に、その加熱部位を上記シール幅（Ｗ_２）の幅方向の中間部の位置に設定するものとすることが望ましい。予備加熱幅（Ｗ_１）≧シール幅（Ｗ_２）に設定し、あるいは予備加熱部位をシール部領域からはみ出した位置に設定すると、シール部近傍、容器のフランジ部の内側に過度に熱が掛かるので付着防止層が性能劣化する不具合を生じるおそれが増大する。具体的な予備加熱幅（Ｗ_１）は、たとえば１〜３ｍｍである。

予備加熱工程における上記加熱面（３）による加熱温度は、熱封緘層（２５）の種類や材料組成に対応して、その溶融開始温度より２０℃以上高い温度に設定して加熱することが望ましい。より好ましくは５０℃以上高い温度で加熱することにより、加熱時間を短縮できる点で有利である。この加熱温度が２０℃未満の低い温度では、熱封緘層（２５）の成分を付着防止層（２６）中に短時間で十分に浸透させることが困難になり、付着防止層（２６）の空隙が熱封緘層成分で十分に埋め尽くされた良好な樹脂含浸部（２６ａ）の形成が困難になる。しかしながら、封緘層（２５）の溶融開始温度より１００℃を超えて高すぎる予備加熱温度の設定は、付着防止層（２６）の性能の低下を招くおそれが生じるため良くない。一般的に、熱封緘層（２５）がエチレン-不飽和エステル共重合体を接着樹脂成分とするホットメルトタイプの熱接着剤で構成された蓋材（２０）の場合の好適な予備加熱温度は概ね１２０〜１６０℃の範囲であり、酸変性ポリオレフィン樹脂を接着樹脂成分とするラッカータイプの熱接着剤層で構成された蓋材（２０）の場合の好適な予備加熱温度は１５０〜２２０℃の範囲である。 予備加熱工程は、そのときに負荷する加圧力（Ｆ_１）、即ち蓋材（２０）に作用させる押さえ込み荷重も、樹脂含浸層（２６ａ）の形成に重大な影響を及ぼす。このときの加圧力（Ｆ_１）はほとんど圧力をかけないか、またはかけても次工程の本シール工程でのシール圧（Ｆ_２）（図４参照）の１／１０以下の圧力に設定すべきである。具体的には、例えば０．１〜０．３５ＭＰaである。

この予備加熱工程時の加圧力が高すぎると、多孔質の付着防止層（２６）の空隙が押し潰されて良好な樹脂含浸（２６ａ）の形成が困難になることに加えて、熱封緘層（２５）の溶融成分が流動し加熱域の外側にまで押し出されて有害な樹脂溜まりを形成してしまうおそれが生じる。一般的な加圧力の好ましい範囲は、０．１５〜０．３０ＭＰa、更に好ましくは０．１８〜０．２７ＭＰaである。

予備加熱工程における加熱時間は、好ましくは０．１〜１．５秒、特に好ましくは０．２〜１．２秒の範囲に設定すべきである。予備加熱時間が長すぎるときは、シール工程の作業能率を低下するだけでなく、付着防止層（２６）の性能低下を招くおそれが増大する。

上記の各条件下で予備加熱工程を実施することにより、図３に模式的に示すように、蓋材（２０）の周縁部は、予熱可熱盤（２Ａ）の加熱面（３）に接して加熱された予備加熱幅（Ｗ_１）の対応領域部分において、熱封緘層（２５）の溶融成分が多孔質の付着防止層（２６）に存する微細な空隙内に毛細管現象に似た現象で入り込み、該空隙をほぼ埋め尽くして樹脂含浸部（２６ａ）を形成する。従って、この樹脂含浸部（２６ａ）の領域内にあっては、付着防止層（２６）の外面側に接着性樹脂成分が一部露出した状態となる。つまり、実質的に疎水性無機微粒子が熱封緘層（２５）の表層部内に埋め込まれた態様を呈する。

そこで、本発明では上記予備加熱工程後に、次に記載する本シール工程を実施する。

（本シール工程）
本シール工程は、従来の通常のシール工程に準じて行われる。即ち、図４に示すように容器（１０）を保持する下型治具（１）と予定シール幅（Ｗ_２）に対応する平坦なシール用加熱面（４）をもったシール盤（２）とを用いて、容器（１０）のフランジ部（１２）と蓋材（２０）の周縁部とを上下から所定の圧力で挟圧しながら加熱し、熱封緘層（２５）の接着力をもって蓋材（２０）を容器（１０）のフランジ部（１２）の面上に接着し密封状態にシールする。このシール幅（Ｗ_２）は、具体的にはたとえば２．５〜４．０ｍｍである。

この本シール工程時において、蓋材（２０）の前記樹脂含浸部（２６ａ）においては、先行する予備加熱工程によって既に付着防止層（２６）内に熱封緘層（２５）の構成成分が含浸されているため、該付着防止層（２６）が実質的にヒートシール性を阻害する夾雑物となることがほとんどない。このため比較的低い加熱温度と加圧力による本シール工程の実施により、十分な封緘強度をもったヒートシールが達成される。

一方、本シール工程でのシール幅（Ｗ_２）が予備加熱工程における予備加熱幅（Ｗ_１）より広いものとされている場合には、上記樹脂含浸部（２６ａ）の領域の内外両外側の領域において、付着防止層（２６）の存在がヒートシールを阻害する夾雑物となるため、上記樹脂含浸部（２６ａ）の領域内に較べるとシールが劣った弱い状態でヒートシールされる。従って、この部分の存在によって所要の易剥離性を確保しうると共に、その領域範囲の変化によって易剥離性と封緘強度との最良の調和を図ることも容易にできる。

本シール工程における加熱温度は、従来から付着防止層（２６）を有しない蓋材（２０）の場合に採用されている温度と同程度の比較的低い温度設定で十分である。一般的にホットメルトタイプの熱封緘層による蓋材（２０）の場合で１４０〜１８０℃、ラッカータイプの熱封緘層による蓋材の場合で１５０〜２２０℃である。

また、本シール工程時の加圧力、即ちシール圧（Ｆ_２）も、従来のシール方法の場合と同等程度で必要かつ十分である。具体的には１．５〜２．３５ＭＰa、好ましくは１．７〜２．１ＭＰaである。

更にまた、加熱時間も従来方法と同程度の０．１〜１．５秒の範囲に設定することで必要かつ十分である。好ましくは０．２〜１．２秒である。

本シール工程における加熱温度、シール圧、加熱時間のいずれも、それらが高過ぎたり過大に設定されると、付着防止性能の低下、易開封性の低下を招くおそれがある。逆に低温すぎたり過小であると、所要のシール強度が得られないおそれがある。

次に、本発明の効果を確認するために行った各種の実験例とその結果を、本発明の実施例と比較例あるいは対照例との対比において示す。

（蓋材）
実験に供する蓋材として、その熱封緘層にホットメルトタイプの樹脂組成物を用いたもの（表１の試料Ｎｏ．１〜９）と、ラッカータイプのヒートシール剤を用いたもの（試料Ｎｏ．１０〜１９）との下記ａ、ｂの２種類を用意した。

ａ．ホットメルトタイプ
基材フィルムとして厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、その片面に厚さ３０μｍのアルミニウム箔をポリウレタン系ドライラミネート接着剤により貼合わせ、基材層とした。

次に、上記基材層のアルミニウム箔側の表面にアンカーコート剤を塗布し、ポリエチレン樹脂を厚さ２０μｍとなるように押出しコートして中間樹脂層を形成し、更にその外側にグラビアコート法により溶融開始温度１００℃のＥＶＡ系ホットメルト樹脂を塗工して熱封緘層を形成した。これによって得られた基材層／中間樹脂層／熱封緘層の積層体をもって蓋材本体とした。

そして更に、一次粒子平均粒７ｎｍの疎水性乾式シリカをアルコールに均一に分散させたコート液を前記熱封緘層上にグラビアコート法により塗布し、乾燥して塗布量が０．８ｇ／ｍ^２の付着防止層を形成し、ホットメルトタイプの蓋材とした。

ｂ．ラッカータイプ
厚さ１６μｍのアルミ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルムの非蒸着面に坪量５５ｇ／ｍ^２のコート紙をポリウレタン系ドライラミネート接着剤により貼合わせ、基材層とした。

同基材層を用いてアルミ蒸着面にポリエステル系樹脂をアンカーコート剤として塗布し、その上に溶融開始温度１２０℃のアクリル系ラッカーを熱封緘層として塗布する事で得られた基材層／アンカーコート／熱封緘層の積層体をもって蓋材本体とした。

そして、この蓋材本体の熱封緘層上に、一次粒子平均粒径７ｎｍの疎水性乾式シリカ粒子をアルコールに均一分散させたコート液を塗布し、乾燥して塗布量が０．８ｇ／ｍ^２の付着防止層を形成し、ラッカータイプの蓋材とした。

（ヒートシール方法）
上記ａ、ｂの各蓋材を用いて、それぞれ下記ａ_１、ｂ_１の通り、予備加熱工程と本シール工程との組み合わせにより、あるいは本シール工程のみによってそれぞれの対象容器にヒートシールした。

ａ_１．ホットメルトタイプ蓋材のヒートシール
口径８８ｍｍの紙／ポリエチレン積層材料からなるフランジ付きのカップ型容器を対象容器に用い、これにアロエヨーグルト（森永乳業株式会社製、商標「森永アロエヨーグルト」）を約１２５ｇ充填したのち、前記ａ．のホットメルトタイプの蓋材を被せ、予備加熱工程と本シール工程を順次実施してシールし（試料Ｎｏ．２〜９）、本シール工程のみによる場合（試料Ｎｏ．１）と比較した。

ここに、予備加熱工程は、加熱幅（Ｗ_１）を２ｍｍとし、加熱温度、加圧力、加熱時間を表１に示すように各種変化させて行った。また、本シール工程は、シール幅（Ｗ_２）を３ｍｍとし、温度１５０℃×圧力１．９２ＭＰa×時間１．０秒の固定条件によるものとした。

ｂ_１．ラッカータイプ蓋材のヒートシール
口径７１ｍｍのポリスチレン樹脂製のフランジ付きカップ型容器を対象容器とした。この容器に前記同様のアロエヨーグルトを約７５ｇ充填したのち、前記ｂ．のラッカータイプの蓋材を被せ、予備加熱工程と本シール工程との順次実施によりシール、本シール工程のみで行った場合（試料Ｎｏ．１０）と比較した。

ここに、予備加熱工程は、加熱幅（Ｗ_１）を２ｍｍとし、加熱温度、加圧力、加熱時間をそれぞれ表１に示すように変化させて行い、本シール工程は、シール幅（Ｗ_２）を３ｍｍとし、温度１８０℃×圧力１．９２ＭＰa×時間１．０秒の固定条件によるものとした。

（性能評価試験）
１．内容物の付着防止性能
前記ａ_１、ｂ_１によりヒートシールした密封容器を上下逆さにして１２時間保存した後、開封して蓋材の裏面のヨーグルトの付着状態を目視観察し、下記の基準で評価した。

◎・・・ヨーグルトの付着なし
○・・・フランジ部周辺領域部分にわずかな付着が見られる
×・・・フランジ部周辺領域部分に好ましくない程度の付着がみられる。

２．ヒートシール性
２−１．封緘強度
「封緘強度」は、「乳及び乳製品の成分規格等に関する省令」（昭和５４年４月１６日厚生省令第１７号）の封緘強度試験法に準じて、封緘強度が１３．３kＰａ以上であるものを合格（◎印）、１３．３kＰａ未満のものを不合格（×印）として判定した。

２−２．開封強度
「開封強度」は、上記同様にヒートシールした蓋材を、仰角４５°、１００ｍｍ／分の速度で引っ張り、開封時の最大荷重を開封強度（Ｎ）とした。そして最適な開封強
度の範囲を８〜１５Ｎとし、この範囲内のものを合格（◎印）、範囲外のものを不合格（×印）として評価した。

上記１，２の各評価試験の結果を表１の右欄部分に併記した。

表１の性能評価結果に示したように、本シール工程の前に、適切な条件で、特に適切な温度条件で予備加熱工程を実施することにより、疎水性無機微粒子による多孔質の付着防止層のシール面間の夾雑に拘わらず、本シール工程を格別高温高圧の条件下で行わなくても十分なシール強度と適切な開封強度を確保することが可能となり、ひいては蓋材に過剰で有害な熱影響を及ぼすこともないので、付着防止性能を損ねることもないことが確認された。

１，１Ａ・・・下型治具
２・・・・シール盤
２Ａ・・・予備可熱盤
３，４・・加熱面
１０・・・容器
１２・・・フランジ部
２０・・・蓋材
２１・・・基材層
２５・・・熱封緘層
２６・・・付着防止層
Ｗ_１・・・予備加熱幅
Ｗ_２・・・シール幅

Claims (6)

1. 基材層と熱封緘層とを有し、該熱封緘層の外面に疎水性無機微粒子を主成分として含む内容物付着防止層が設けられた蓋材をカップ型容器にヒートシールするに際し、
   容器のフランジ部に対応する蓋材のシール部領域の幅方向の少なくとも一部を、実質的なシール圧をかけることなく前記熱封緘層の溶融開始温度以上の温度に加熱して、該熱封緘層の溶融成分が前記付着防止層の疎水性無機微粒子間の空隙に入り込んだ樹脂含浸部を形成する予備加熱工程と、
   次いで、上記含浸部を含む蓋材のシール部領域を、所定のシール圧とシール温度をかけて熱圧する本シール工程との２段階工程でヒートシールを行うことを特徴とする内容物付着防止蓋材のヒートシール方法。
2. 前記予備加熱工程は、加熱温度を前記熱封緘層の溶融開始温度より２０℃以上高い温度に設定して行う請求項１に記載の内容物付着防止蓋材のヒートシール方法。
3. 前記予備加熱工程は、加圧力を本シール工程のシール圧の１／１０以下に設定して行う請求項１または２に記載の内容物付着防止蓋材のヒートシール方法。
4. 前記予備加熱工程を、加熱温度１２０〜２２０℃、加圧力０．１〜０．３５ＭＰa、時間０．５〜１．５秒の条件で行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の内容物付着防止蓋材のヒートシール方法。
5. 前記予備加熱工程における予備加熱盤の蓋材に当接する加熱幅が、本シール工程のシール盤が蓋材に当接するシール幅より狭いものとなされる請求項１〜４のいずれか１項に記載の内容物付着防止蓋材のヒートシール方法。
6. 蓋材における前記付着防止層の疎水性無機微粒子が、疎水性シリカである請求項１〜５のいずれか１項に記載の内容物付着防止蓋材のヒートシール方法。
   

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