JP6886852B2 - 易開封性蓋材および包装体 - Google Patents
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Description
易開封性熱融着層は、一般に、易開封性が付与されたシーラントフィルムによって形成される。シーラントフィルムとしては、Tダイ押出成形法によるものと、インフレーション成形法によるもの、すなわち、インフレーションフィルムとがある。
Tダイ押出成形法によるシーラントフィルムを用いた蓋材は、大量生産に適しているが、多品種少量生産の場合、コストが高くなるため、対応が難しい。
一方、蓋材のシーラントフィルムとしてインフレーションフィルムを用いる場合、小ロットであっても比較的コストを抑えることが可能であるため、多品種少量生産に対応できると考えられる。しかしながら、インフレーションフィルムよりなるシーラントフィルムを用いた蓋材の場合、例えば、容器のフランジ部への熱融着を、例えばシール幅を狭くして高温、高圧力の厳しいシール条件下で行うと、開封時に、アルミニウム箔等のバリア層とシーラントフィルムとの間で界面剥離が起こり、熱融着層以外の素材が容器側に残る「膜残り」や、シール箇所を起点に蓋材表面にシワや層間剥離(デラミネーション)が生じるおそれがあった。
しかも、上記1)の易開封性蓋材によれば、易開封性熱融着層を形成するインフレーションフィルムが、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂からなる基部層と、変性ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂からなる熱融着部層とを有している多種多層構造のものであるので、容器のフランジ部への熱融着を、例えば線シールのような厳しいシール条件下で行った場合でも、シワやデラミネーション等の熱融着後の外観異常や、開封時の膜残りの発生が抑えられ、優れた開封性が得られる。
図示の易開封性蓋材(2)は、バリア層(21)と、バリア層(21)の一方の面(図1の下面)に積層された易開封性熱融着層(22)とを備えた積層シートにより形成されている。
このバリア層(21)は、図1に示すように、金属層(211)に加えて、金属層(211)の外表面(図1の上面)に積層された保護層(212)を有しているのが好ましく、それによって蓋材(2)の耐腐食性等が向上する。
金属層(211)を構成する金属箔としては、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス鋼(SUS)箔、ニッケル箔、チタン箔などが挙げられるが、特に、アルミニウム箔が好ましい。アルミニウム箔は、好適には、JIS H4160(2006)で規定されたA1N30H−O、A8079H−O、またはA8021H−Oよりなるものが用いられる。アルミニウム箔の厚さは、好ましくは6〜50μm、より好ましくは7〜15μmである。アルミニウム箔の片面または両面には、必要に応じて、クロメート処理などの下地処理が施される。
保護層(212)は、フィルム層または樹脂コート層によって構成される。保護層(212)を構成するフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)フィルムやポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)フィルムなどのポリエステル系樹脂フィルム、延伸ポリプロピレン樹脂フィルム(OPP)などのポリオレフィン系樹脂フィルム、延伸ナイロン樹脂フィルム(ONy)などのポリアミド系樹脂フィルムが挙げられ、これらのフィルムが単層または複数層で用いられる。フィルム層の厚さは、保護層(212)としての強度および熱融着時の熱伝導を考慮すると、10〜25μm程度が好ましい。
保護層(212)を構成するフィルム層と金属層(211)との積層は、例えば、ドライラミネートにより接着層(213)を介して行われる。接着層(213)を構成する接着剤としては、例えば2液硬化型ウレタン樹脂接着剤が用いられる。
保護層(212)を構成する樹脂コート層は、硝化綿やエポキシメラミン等などのコート剤を金属層(211)の所要の面に塗工して硬化させることにより形成される。樹脂コート層の厚さは、加工性を考慮すると、0.5〜4μm程度が好ましい。
易開封性熱融着層(22)は、シーラントフィルムよりなる。この発明において、シーラントフィルムは、バリア層(21)側(図1の上側)に位置する基部層(221)と、バリア層(21)とは反対側(図1の下側)に位置する熱融着部層(222)とを有するインフレーションフィルムによって形成されている。上記インフレーションフィルムの基部層(221)は、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂からなり、熱融着部層(222)は、変性ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂からなる。基部層(221)および熱融着部層(222)は、それぞれ単層とする他、複数層としてもよい。すなわち、易開封性熱融着層(22)には、多種多層構造のインフレーションフィルムが用いられている。
基部層(221)を構成する樹脂の主成分であるポリオレフィン系樹脂としては、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(LLDPE)等のポリエチレン樹脂や、ポリプロピレン樹脂(PP)が挙げられるが、好適には、ポリエチレン樹脂が用いられる。ポリプロピレン樹脂の場合、無延伸ポリプロピレン樹脂フィルム(CPP)となされる。
熱融着部層(222)を構成する樹脂の主成分である変性ポリオレフィン系樹脂は、主剤となるポリエチレン樹脂(例えばLDPE)やポリプロピレン樹脂等に異種ポリマーを混合したものであって、例えば、スチレングラフトポリエチレン樹脂等の変性ポリエチレン樹脂や、変性ポリプロピレン樹脂が挙げられるが、好適には、変性ポリエチレン樹脂が用いられる。変性ポリプロピレン樹脂の場合、無延伸の変性ポリプロピレン樹脂フィルムとなされる。また、熱融着部層(222)を構成する樹脂には、主成分である変性ポリオレフィン系樹脂に加えて、粘着付与剤などが含まれている。包装体(1)を開封する際、この熱融着部層(222)が凝集破壊を起こすことにより、蓋材(2)が容器(3)のフランジ部(31)から分離して開封される。
易開封性熱融着層(22)の厚さ、すなわち基部層(221)および熱融着部層(222)を有するインフレーションフィルムの厚さは、好ましくは10〜50μm程度、より好ましくは25〜35μm程度となされる。基部層(221)の厚さは、易開封性熱融着層(22)の厚さの15〜45%程度とするのが好ましい。
基部層(221)のメルトフローレート(以下、「MFR」という。)は、熱融着部層(222)のMFRより小さいものとなされているのが好ましい。基部層(221)のMFRは、好ましくは0.5〜3.0g/10分、より好ましくは1.5〜2.5g/10分となされる。熱融着部層(222)のMFRは、好ましくは3.0〜5.0g/10分、より好ましくは3.0〜4.0g/10分となされる。なお、ここにいうMFRは、基部層(221)または熱融着部層(222)がポリエチレン系樹脂フィルムである場合、JIS K7210−1(2014)(190℃、2.16kg荷重)に準拠して測定したものであり、基部層(221)または熱融着部層(222)がポリプロピレン系樹脂フィルムである場合、JIS K7210−1(2014)(230℃、2.16kg荷重)に準拠して測定したものである。
基部層(221)の密度は、好ましくは0.88〜0.945g/cm3となされ、一方、熱融着部層(222)の密度は、好ましくは0.88〜0.92g/cm3となされる。なお、これらの密度は、JIS K7112(1999)のD法(密度こうばい管)に準拠して測定したものである。
容器(3)は、例えば、射出成形や真空圧空成形等によりカップ状またはトレイ状に成形された樹脂成形品よりなる。樹脂製容器(3)の材質としては、ポリエチレン樹脂(PE)、ポリプロピレン樹脂(PP)等のポリオレフィン系樹脂が用いられる。容器(3)のフランジ部(31)は、径方向外方を向いたほぼ水平な環状のものとなされている。なお、容器は、容器内面側にポリオレフィン系樹脂層を有するとともにアルミニウム箔等の金属層を有する積層シートから成形されたものであっても構わない。
図示は省略したが、蓋材(2)には、通常、その外周縁の長さの一部から径方向外方に突出した摘み部が一体に設けられている。
容器(3)のフランジ部(31)の上面に蓋材(2)を熱融着する手段は特に限定されないが、通常、熱板方式が用いられる。特に、被シール面に夾雑物が混入している場合であってもシール強度を高く保持するために、例えば、シール部の幅が1.0〜3.0mm程度の熱板を用いて、加熱温度140〜300℃程度、加圧力500〜2000N程度、加熱加圧時間0.5〜1.5秒程度のシール条件下で行う線シールが好適に用いられる。なお、図2および図3では、シール箇所(4)に対応して、容器(3)のフランジ部(31)上面および蓋材(2)に凹部を表示したが、これはシール位置との関係を明確にするためであり、実際には、蓋材(2)と容器(3)のフランジ部(31)とが十分に熱融着されていれば、凹部は形成されていなくて良い。
JIS H4160(2006)で規定されたA8079−Oからなる厚さ20μmのアルミニウム箔の一方の面に、2液硬化型ウレタン樹脂接着剤を厚さ3μmで塗布しておいてから、保護層として厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)フィルムを、そのコロナ処理面がアルミニウム箔と対向するようにドライラミネートした。
次に、上記アルミニウム箔の他方の面に、2液硬化型ウレタン樹脂接着剤を厚さ3μmで塗布しておいてから、易開封性熱融着性樹脂層として厚さ30μmのシーラントフィルムを、そのコロナ面がアルミニウム箔と対向するようにドライラミネートした。シーラントフィルムには、2種2層構造のインフレーションフィルムを用いた。具体的には、インフレーションフィルムは、アルミニウム箔側に位置する第1層が、MFR=2g/10分である直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(LLDPE)を主成分とする樹脂よりなる厚さ10μmの層(基材部層)となされ、アルミニウム箔とは反対側に位置する第2層が、MFR=3.7g/10分である変性ポリエチレン樹脂(詳細には、主剤となる低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)にポリスチレンエラストマーを添加したもの)を主成分としかつ粘着付与剤を添加した樹脂よりなる厚さ20μmの層(熱融着部層)となされたものである。
上記ドライラミネート後、40℃で72時間エージングすることにより、蓋材用の積層シートを得た。
そして、得られた積層シートを、縦90mm、横90mmの略方形にカットすることにより、蓋材を作製した。
次に、ポリプロピレン樹脂製のカップ状容器(フランジ部の外径77mm、内径71mm)のフランジ部上面に、上記蓋材を、易開封性熱融着層がフランジ部と対向するように配置して、両者を熱融着させた。熱融着は、線シール、すなわち、幅1mmのシール部を有する熱板を用い、加熱温度190℃、加圧力90kgf、加熱加圧時間2秒の条件下で行った。
以上の工程により、実施例1の包装体サンプルを作製した。
インフレーションフィルムの第2層(熱融着部層)の樹脂の主成分としてMFR=4g/10分である変性ポリエチレン樹脂を使用した点を除いて、実施例1と同じ要領にて包装体サンプルを作製し、これを実施例2とした。
インフレーションフィルムの第1層(基部層)の樹脂の主成分としてMFR=1g/10分である直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(LLDPE)を使用した点を除いて、実施例1と同じ要領にて包装体サンプルを作製し、これを実施例3とした。
インフレーションフィルムの第1層(基部層)の厚さを20μmとし、第2層(熱融着部層)の厚さを26μmとした点を除いて、実施例1と同じ要領にて包装体サンプルを作製し、これを実施例4とした。
インフレーションフィルムの第1層(基部層)の厚さを4μmとし、第2層(熱融着部層)の厚さを20μmとした点を除いて、実施例1と同じ要領にて包装体サンプルを作製し、これを実施例5とした。
インフレーションフィルムの第2層(熱融着部層)の樹脂の主成分である変性ポリエチレン樹脂を、主剤となる低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)にポリプロピレンエラストマーを添加したものであってMFR=3.3g/10分であるものとした点を除いて、実施例1と同じ要領にて包装体サンプルを作製し、これを実施例6とした。
インフレーションフィルムの第2層(熱融着部層)の樹脂の主成分である変性ポリエチレン樹脂を、主剤となる低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)にポリプロピレンエラストマーおよびポリスチレンエラストマーを添加したものであってMFR=3.5g/10分であるものとした点を除いて、実施例1と同じ要領にて包装体サンプルを作製し、これを実施例7とした。
インフレーションフィルムの第1層(基部層)の樹脂の主成分をMFR=9g/10分であるポリプロピレン樹脂(PP)とするとともに、第2層(熱融着部層)の樹脂の主成分をMFR=10.5g/10分である変性ポリプロピレン樹脂とした点を除いて、実施例1と同じ要領にて包装体サンプルを作製し、これを実施例8とした。
インフレーションフィルムの第1層(基部層)の厚さを4μmとし、第2層(熱融着部層)の厚さを26μmとした点を除いて、実施例1と同じ要領にて包装体サンプルを作製し、これを実施例9とした。
インフレーションフィルムの第1層(基部層)の厚さを20μmとし、第2層(熱融着部層)の厚さを10μmとした点を除いて、実施例1と同じ要領にて包装体サンプルを作製し、これを実施例10とした。
インフレーションフィルムの第1層(基部層)の樹脂の主成分としてMFR=4.3g/10分である直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(LLDPE)を使用するとともに、第2層(熱融着部層)の樹脂の主成分としてMFR=3.7g/10分である変性ポリエチレン樹脂を使用した点を除いて、実施例1と同じ要領にて包装体サンプルを作製し、これを参照例とした。
易開封性熱融着性樹脂層(シーラントフィルム)として、1種1層構造のインフレーションフィルム、すなわち、MFR=3.7g/10分である変性ポリエチレン樹脂(具体的には、主剤となる低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)にポリスチレンエラストマーを添加したもの)を主成分としかつ粘着付与剤を添加した樹脂よりなる厚さ30μmのインフレーションフィルムを用いた点を除いて、実施例1と同じ要領にて包装体サンプルを作製し、これを比較例1とした。
インフレーションフィルムの第1層を、第2層と同一の樹脂、すなわち、MFR=3.7g/10分である変性ポリエチレン樹脂(具体的には、主剤となる低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)にポリスチレンエラストマーを添加したもの)を主成分としかつ粘着付与剤を添加した樹脂よりなるものとした、つまり、易開封性熱融着層を1種2層構造のインフレーションフィルムで構成した点を除いて、実施例1と同じ要領にて包装体サンプルを作製し、これを比較例2とした。
なお、各サンプルのMFRは、ポリエチレン系樹脂フィルムについては、JIS K7210−1(2014)(190℃、2.16kg荷重)に準拠して測定し、ポリプロピレン系樹脂フィルムについては、JIS K7210−1(2014)(230℃、2.16kg荷重)に準拠して測定したものである。
実施例1〜10、参照例および比較例1,2の包装体サンプルについて、蓋材の外観に熱融着による熱変形等の異常が見られるか否かを目視で確認した。評価は、異常なしを「〇」、シール箇所に若干の変形が見られたものを「△」、シール箇所にシワやデラミネーションが発生したものを「×」とした。
また、実施例1〜10、参照例および比較例1,2の包装体サンプルについて、それぞれの蓋材を、剥離力25N、掴み移動速度50mm/分の条件で90°剥離し、その時の剥離面の状態を観察した。評価は、蓋材がインフレーションフィルムの第2層内で凝集剥離していた場合を「〇」、蓋材のシール箇所の一部に層間剥離または界面剥離が見られたものを「△」、蓋材のシール箇所にインフレーションフィルム以外の素材(アルミニウム箔等)が残った場合を「×」とした。
これらの評価結果を、以下の表2に示す。
(2):易開封性蓋材
(21):バリア層
(22):易開封性熱融着層
(221):基部層
(222):熱融着部層
(3):容器
(31):フランジ部
(C):内容物
Claims (6)
- バリア層と、バリア層の一方の面に積層された易開封性熱融着層とを備えており、
易開封性熱融着層は、バリア層側に位置する基部層およびバリア層とは反対側に位置する熱融着部層を有するインフレーションフィルムによって形成されており、
基部層は、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂からなり、熱融着部層は、変性ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂からなり、
基部層のメルトフローレート(MFR)が、熱融着部層のメルトフローレート(MFR)よりも小さいことを特徴とする、
易開封性蓋材。 - 基部層は、ポリエチレン樹脂を主成分とする樹脂からなり、熱融着部層は、変性ポリエチレン樹脂を主成分とする樹脂からなる、請求項1記載の易開封性蓋材。
- 熱融着部層を構成する樹脂の主成分である変性ポリエチレン樹脂が、ポリエチレン樹脂およびポリスチレンエラストマーを含んでいる、請求項2記載の易開封性蓋材。
- 基部層のメルトフローレート(MFR)が0.5〜3.0g/10分であり、熱融着部層のメルトフローレート(MFR)が3.0〜5.0g/10分である、請求項1〜3のいずれか1つに記載の易開封性蓋材。
- 基部層の厚さが、易開封性熱融着層全体の厚さの15〜45%である、請求項1〜4のいずれか1つに記載の易開封性蓋材。
- 少なくとも内面がポリオレフィン系樹脂からなりかつ内容物が収容された容器のフランジ部に、請求項1〜5のいずれか1つに記載の易開封性蓋材が熱融着されてなる、包装体。
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