JP6213074B2

JP6213074B2 - 蓋材

Info

Publication number: JP6213074B2
Application number: JP2013182892A
Authority: JP
Inventors: 渡邉　晃; 晃渡邉
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2017-10-18
Anticipated expiration: 2033-09-04
Also published as: JP2015048141A

Description

本発明は飲料用容器の開口部を覆う蓋材に関する。

飲料、あるいは流動性のある食品の包装材料として、紙容器やプラスチックを用いた容器が広く使われている。
その際に内容物を充填した後に密閉する蓋材は、包装材料の基本的な要求性能である密閉性やガスバリア性の機能が求められる。
同時に内容物を取り出したり、飲んだりするに際しては開封性や、開口部を容易につくることのできる性能も求められる。
内容物の飲料や食品をストローを用いて飲む際には、ストローを用いて蓋材の任意の部分、あるいは特定の開口部につけられたタブ状の蓋材を突き破って飲むことができるようになっているものがある。

従来は、ある程度脆弱な材料を用いてその目的に応えようとしてきたが、蓋材は通常複数の層からなり、充填後の密封のため蓋材をヒートシールをする際にはシーラントと呼ばれる感熱性の樹脂層が設けられており、ストローによる破壊も安定した強度を実現しにくい環境にある。

すなわち、ストローによる破壊は個人によってその突き刺す角度や速さなどが異なり、また破壊のメカニズムもシーラント層が切断的に破壊される場合と、たとえば上記シーラント層が破断伸度まで伸ばされた後に破壊される場合では、必要なエネルギーは異なる。場合によってはストローのほうが先に破壊されてしまい、消費者にとって不便な状況にいたることもある。
それは突き破りに関しての容易さが場合によって異なるという状況であり、工業製品としての品質安定が望まれるところである。

実公平１１−２５９４３３７号公報

本発明において解決を図ろうとする課題は、飲料用容器の蓋部分において、容器の開口部を覆う蓋材に関して、ストローを用いて蓋材を突き破ろうとする際に、安定して容易に突き破ることの可能な蓋材を提供しようとするものである。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、少なくともプラスチックフィルム層、支持層、シーラント層、を順次積層した蓋材であって、前記シーラント層に微細な穴が開けられ、
前記微細な穴が丸型なら直径が、前記微細な穴が四角型なら対角線の長さが、３０μｍ〜４００μｍの範囲であり、
前記プラスチックフィルムが、微細穴あきのポリエステルフィルムであることを特徴とする蓋材である。

また、請求項２に記載の発明は、少なくとも、ストローを差込む部分の前記シーラント層に、前記微細な穴が開けられていることを特徴とする、請求項１に記載の蓋材である。

また、請求項３に記載の発明は、前記シーラント層に開けられた微細な穴が一定ピッチであれば１００個／ｃｍ^２以上、ランダムであれば２００個／ｃｍ^２以上開けられている
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の蓋材である。

蓋材のシーラント層に微細穴あけ加工を施し、ストローを挿入したときに蓋材が破断するきっかけをあらかじめ用意しておくことで、シーラント層が伸びずに破断されるために突き刺し強度のばらつきが少なくなり、容易にかつ安定してストローを差し込むことのできる蓋材を得ることができる。
またプラスチックフィルム層に微細穴あけを施したものを用いることで、さらに安定してストローを差し込むことができる。

図１は本発明による実施の一態様を示した蓋材の断面図である。

以下本発明に係る蓋材について図１を参照しながら詳細に説明をする。

まずプラスチックフィルム層（１）と紙層（２）を貼り合わせる。
支持層（５）はたとえば紙層（２）とバリアフィルム層（３）を貼り合わせたものとなっている。
ここで用いる貼り合わせ方法は、押し出しラミネーション、ドライラミネーション、ウエットラミネーション、ノンソルベントラミネーションなどを適宜選択することができる。

バリアフィルム層（３）はたとえばポリエステルフィルムに無機質を蒸着したものを用いることができる。蒸着に用いられる無機質にはたとえばＳｉＯｘなどの材料を用いることができる。またフィルム以外にもアルミニウム箔などの金属箔を用いてもよい。

プラスチックフィルム層（１）にはポリエステルフィルムを用いることができる。
このポリエステルフィルムはそのまま用いてもよく、紙と張り合わせた後に微細な穴あけの加工を施してもよい。
紙層（２）との貼り合わせ方法は、押し出しラミネーション、ドライラミネーション、ウエットラミネーション、ノンソルベントラミネーションなどを適宜選択して用いることができる。

シーラント層（４）は蓋材が容器に接する側に向けて設けられ、ヒートシールによって内容物の密封を行う。
シーラント層（４）には微細な穴を設けてあり、一定ピッチであれば１００個／ｃｍ^２以上、ランダムであれば２００個／ｃｍ^２以上の密度が必要である。
微細な穴の密度は、ストロー突刺し時に破れるきっかけとなる約２ｍｍ四方の部分のうち中央付近に相当する約１ｍｍ四方に微細な穴が存在するようにする。

微細な穴の大きさは形状が丸型なら直径が１０μｍ以上、望ましくは３０μｍ〜４００μｍの範囲である。
微細な穴の形状が四角型なら対角線の長さが１０μｍ以上、望ましくは３０μｍ〜４００μｍの範囲である。
いずれの形状においても１０μｍ以下の場合には蓋材が破れるきっかけにはなりにくく、反対に４００μｍ以上の場合には微細な穴同士がつながってしまうなど、必要以上に破れやすくなり安定性が損なわれる。

微細な穴をあける範囲は、ストロー差込みの指定してある特定の部分に限ってもよく、また蓋材の全面にわたって微細な穴を設けるのでもよい。
また、微細な穴は破れるきっかけとなれば良いため必ずしもシーラント層を貫通する必要はなく、傷がついている程度でもかまわない。

微細な穴の加工方法は、ダイヤモンドロール、エンボス、エッチング加工ピン、放電加工ピン、ＮＣ旋盤ピン、刃物埋め込み、レーザーなど適宜選択することができる。
微細な穴の加工に際して、加工の順序は支持層（５）のバリアフィルム層（３）を傷つけるのを避けるためにシーラントに穴あけ加工したあとに支持層（５）とシーラント層（４）をラミネートすることが望ましいが、バリアフィルム層（３）を損傷あるいは貫通させないならば、支持層（５）とシーラント層（４）の貼り合わせ後に穴あけ加工を行ってもよい。
このときの貼り合わせ方法は、押し出しラミネーション、ドライラミネーション、などを適宜選択して用いればよい。

下記の材料を用いて蓋材サンプルを作成した。
（１）プラスチックフィルム（東洋紡績社製ポリエステルフィルム：Ｅ５１０１、厚さ１２μｍ微細穴形状：円形）
（２）紙層（紙：王子製紙製８１．３ｇ／ｍ^２）バリア層（ポリエステルフィルム厚さ１２μｍ＋蒸着）
（３）シーラント層（オカモト社製アロマーＴＰ９、厚さ３５μｍ）
構成１
プラスチックフィルム／紙／バリア層／シーラント
シーラント層への穴あけ加工は放電加工ピンを用い、穴の密度は２００／ｃｍ^２、穴のサイズは２００μｍの正方形で位置はランダムである。
サンプルの作成手順：プラスチックフィルムに紙を貼り合わせさらにバリア層とシーラントとをドライラミネート法を用いて貼り合わせた。

実施例１と同じく下記の材料を用いて蓋材サンプルを作成した。
（１）プラスチックフィルム（東洋紡績社製ポリエステルフィルム：Ｅ５１０１、厚さ１２μｍ微細穴形状：円形）
（２）紙層（紙：王子製紙製８１．３ｇ／ｍ^２）バリア層（ポリエステルフィルム厚さ１２μｍ＋蒸着）
（３）シーラント層（オカモト社製アロマーＴＰ９、厚さ３５μｍ）
構成２
プラスチックフィルム／紙／バリア層／シーラント
シーラント層への穴あけ加工は放電加工ピンを用い、穴の密度は４００／ｃｍ^２、穴のサイズは２００μｍの正方形で位置はランダムである。

サンプルの作成手順：プラスチックフィルムに紙を貼り合わせさらにバリア層とシーラントをドライラミネーション法を用いて貼り合わせた。

＜比較例＞
実施例１と同じく下記の材料を用いて蓋材サンプルを作成した。
（１）プラスチックフィルム（東洋紡績社製ポリエステルフィルム：Ｅ５１０１、厚さ１２μｍ微細穴形状：円形）
（２）紙層（紙：王子製紙製８１．３ｇ／ｍ^２）バリア層（ポリエステルフィルム厚さ１２μｍ＋蒸着）
（３）シーラント層（オカモト社製アロマーＴＰ９、厚さ３５μｍ）
構成３
プラスチックフィルム／紙／バリア層／シーラント
ただしシーラント層への穴あけ加工はなし。
サンプルの作成手順：プラスチックフィルムに紙を貼り合わせさらにバリア層とシーラントをドライラミネーション法を用いて貼り合わせた。

ストローを用いての突き刺しに要する強度を測定した。（n=３）
測定・評価結果
実施例１（構成１）：１２Ｎ、１３Ｎ、９Ｎ、（平均値１０．３Ｎ）
実施例２（構成２）：１５Ｎ、１１Ｎ、１０Ｎ、（平均値１２．０Ｎ）
比較例（構成３）：２０Ｎ、１３Ｎ、３２Ｎ、（平均値２１．７Ｎ）
実施例においては構成１、構成２ともに、比較例の構成３に比べて突き刺し強度の平均値は小さかった。
また実施例は構成１、構成２ともに構成３に比べてばらつきが小さくなり、高い値は観測されなかった。

すなわち、シーラント層に微細穴あけ加工を施して、ストローによる破断のきっかけをあらかじめ作っておくことで、ストローを突き刺したときにシーラント層が伸びることなく破断されるため、突き刺し強度が安定して小さくなったと考えられる。
上記測定評価結果から、シーラント層への微細穴あけにより突刺しに要する力が安定的に小さくなることが明らかとなった。

１・・・プラスチックフィルム層
２・・・紙層
３・・・バリア層
４・・・シーラント層
５・・・支持層

Claims

少なくともプラスチックフィルム層、支持層、シーラント層、を順次積層した蓋材であって、前記シーラント層に微細な穴が開けられ、
前記微細な穴が丸型なら直径が、前記微細な穴が四角型なら対角線の長さが、３０μｍ〜４００μｍの範囲であり、
前記プラスチックフィルムが、微細穴あきのポリエステルフィルムであることを特徴とする蓋材。
少なくとも、ストローを差込む部分の前記シーラント層に、前記微細な穴が開けられていることを特徴とする、請求項１に記載の蓋材。
前記シーラント層に開けられた微細な穴が一定ピッチであれば１００個／ｃｍ^２以上、ランダムであれば２００個／ｃｍ^２以上開けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の蓋材。